文：魏茂國 圖 ：許育愷

相關關鍵字：線切割、模具、放電加工控制、機械

您可曾想過在生活中所見到的各種金屬製品，是如何透過生產線量產出來的？台灣業界是否已具有高人一等的技術層次及品質表現？工研院歷經多年有成的「智慧型線切割放電加工控制技術」，已經為國內業者在這項領域開拓出一片天地。

　 對市面上大多數的3C產品來說，體積小、功能多、做工細、耐久長，已成為市場的趨勢，也反應出消費者的要求；而想要達到多方面的優點，在生產時就需要有對應的器具設備，才能兼顧量產及品質。工研院所研發的「智慧型線切割放電加工控制技術」，就是為量產模具進行加工，並成為帶動產業升級的重要推手。

掙脫歐日系統市場拑制

　當金屬製的零組件或產品進行量產時，並不是像塑膠製品般射出製造，也無法直接切割，而是需藉由硬度更高的模具沖壓製成。因此模具除了要能夠堅固耐用外，對於產品來說，若能有精密度愈細、穩定度愈高的模具工具機來雕模，就愈能製造出高品質的產品。

　工研院機械與系統研究所智慧機械技術組組長蘇興川解釋，1990年以前，國內僅生產傳統式的手搖輪雕模機，每台單價約15萬元，年產值約為12億元。相較於先進的日本、瑞士等國的廠商所開發製造的線切割機，一台動輒數百萬元的價格，可說是有天壤之別。

　線切割機主要的原理，是透過通電的銅線，在高溫熔點時以非接觸方式熔化硬質的模具工件，達到切割的目的；不論是精密度、加工速度、穩定度、自動化等，都優於傳統的模具加工機。其中的關鍵，就在於控制整體機台運作的控制器。

　蘇興川指出，過去的關鍵控制器技術，完全掌握在日本及瑞士的大廠手中，為了壟斷市場，這些大廠也不願意單獨販售控制器，而是以整機出售為主。意即若是想要提升模具工具機、甚至跨足線切割機領域時，就得先突破控制器的技術，這也成了工研院最重要的任務之一。

產品價值提升14倍

　1980年代，台灣的電腦產業逐漸起飛，工研院在多年的投入下，以研發PC-Based的控制器及放電電源技術，於1996年完成輔導12家廠商進行產品NC（Numerical Control，數值控制）化。光是這初步的技術提升，就已將模具機產品的價格提高到約100萬元。

　然而工研院的「智慧型線切割放電加工控制技術」計劃，是要能達到獨立生產控制器，並協助國內廠商有能力生產高品質的線切割機。而這個目標也已經於2004年達成，共有6家廠商的線切割放電加工機（WEDM）產品上市，每台的單價也突破200萬元，同時至今更已技術移轉國內11家廠商，成為從無到有的新興高價值產業，以及全球線切割機第三大生產國。

　蘇興川表示，目前台灣廠商所生產的線切割機，在品質水準上已不輸給國外大廠，尤其是在加工速度、表面粗細度及自動穿線功能等方面；另外並已開發出六軸的控制器與線切割機，幾乎所有複雜的形狀都可切割出來，成本也較低。目前國內有70%以上的線切割機市場需求，都已經採用國產品。

　蘇興川強調，放電加工控制技術是模具工業的關鍵設備，因為金屬模具的用途廣泛，從3C產品、生技、醫療、航太，到精密元件和儀器，以及一般的民生用品，例如IC晶片、人工骨頭、手錶零件等，只要是需要金屬沖壓的元件，都需要先由線切割機製造出模具。以放電加工是目前最好的方法，也等於是間接帶動了其它產業與整體工業的發展，影響力不言而喻。

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