雷射咬花加工機設計與應用介紹

摘要：能源、大數據、醫療健康、智慧型機器人、智慧型交通，這五個產業在未來都可能會有長期而穩定的成長，對智慧機器人產業來說，除了人力（成本、缺工）的需求外，機器人也會滲透到醫療、交通等行業，變成自動駕駛機器人、手術機器人、物流機器人……，機器人是未來資料數據化的最後一哩路。從工業機器人先開始，然後到物流、再到電子商務，最後落實陪伴照顧、輔助行動、教育等的消費型機器人。

Abstract: The five industries of energy, big data, healthcare, intelligent robots and intelligentized transportation will possibly bring about steady growth in the future. For the intelligent robotics industry, besides manpower (cost, labor shortage) needs, robots can also be extended to medical care, transportation and other industries, becoming a self-driving robot, surgical robot, or logistics robot. Robots are the last mile of data digitalization in the future. From the start of industrial robotics to subsequent logistics and then e-commerce and finally the realization of companionship, mobility aid, and educational consumer type of robots.

關鍵詞：雷射咬花、雕刻、蝕刻、咬花

Keywords：LaserTexturing, Engraving, Etching, Texturing

前言
在許多行業中，表面紋理是產品設計中的重要一環，它不但使一個產品的物理外觀更加精緻，還可以讓用戶對產品留下深刻的印象，其中以傳統化學蝕刻咬花為代表，使用化學藥劑（如：濃硫酸等）與鋼材表面進行腐蝕反應處理，形成木紋/皮格紋等各式紋路。近年來環保意識抬頭，傳統化學蝕刻咬花行業生存環境艱難，化學蝕刻對環保會造成傷害，這已成為許多製造商所面臨的嚴峻問題，其中高污染、高耗能、設備及工藝落後的中小企業將面臨淘汰的風險。

傳統蝕刻咬花需要透過非常多製程來達成目標，如圖1中包括清潔模具、貼紋膜轉印、蝕刻、噴砂等步驟，繁瑣複雜費時達2~4週且使用大量的掩模膠帶、蝕刻使用的酸性溶液等工業廢棄物，既不易回收也對環境造成傷害。在化學蝕刻過程中，需依靠熟練技師來修改花紋間的間隙或不順滑花紋，但不管如何小心都不可能消除不同花紋區域之間所產生的微小變化，更不論當更改模具後咬花的花紋隨著變化，品質不穩定。

現今的雷射咬花的所有製程都靠雷射表面處理來完成，交由CNC （computer numerical control）設定後的程式再處理，過程環保節能，且結果一致性容易掌握監控，流程如圖2所示。採用雷射咬花加工的精確度和準確性要遠遠超過化學蝕刻法所能夠達到的水平。採用雷射咬花加工的話可直接通過NC （numerical control）碼與雷射掃描振鏡來產生加工紋理，因此不管加工多少數量工件，其表面紋理都是完全一致的。作的時程也從數週縮短到了數天，更重要的是雷射咬花不需要使用化學藥劑，對於環境友善，也不會造成工作者的健康負擔。

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