非傳統加工及特殊加工技術 何昱廷 林緯彬 張耀之 胡育文

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1 非傳統加工及特殊加工技術 何昱廷94114208 林緯彬94114222 張耀之94114218 胡育文94114225
何昱廷 林緯彬 張耀之 胡育文 胡澤群 江家興 李冠毅

2 雷射加工的原理 雷射加工(Laser Beam Machining, 簡稱 LBM)
是以種高熱的加工法，被加工之工件材料一部分是在液態下以高速除去，但主要是由於高熱直截揮發成汽態離開工件。加工法是激發紅寶石中鉻離子放出能量，加強加速光束。

3 利用雷射來加工的項目包括︰ 切割、雕刻、打洞、焊接、鑽孔、模板修補、標記、表面處理等，使用的雷射則分氣體雷射及固體雷射兩種。氣體雷射以二氧化碳為主，固體雷射則以加工用的YAG雷射為代表。

4 非傳統加工（Nontraditional Machining ）
指傳統車、鉗、銑、鉋、磨等加工以外，新的機械加工方法之總稱，主要是指不直接利用機械能，而利用電能、熱能、光能、聲能、化學能等，其他能量來對工件進行尺寸、形狀變更或表面處理加工的方法。除了這些單獨的加工方法使用外，亦可結合兩種或多種加工方法的應用而得到複合加工方法，來達到截長補短之功效。

5 電鍍之定義 電鍍(electroplating)被定義為一種電沈積過程(electrodepos- ition process)， 是利用電極(electrode)通過電流，使金屬附著於 物體表面上， 其目的是在改變物體表面之特性或尺寸。

6 電鍍之目的 : 在基材上鍍上金屬鍍層(deposit)，改變基材表面性質或尺寸。 電鍍的基本知識 : 電鍍大部份在液體 (solution) 下進行，又絕大部份是由水溶 液 (aqueous solution)中電鍍，約有 30 種的金屬可由水溶液進行電鍍

7 鍍金的方法 : 電鍍法(electroplating) 無電鍍法(electroless plating) 熱浸法(hot dip plating) 熔射噴鍍法(spray plating) 塑膠電鍍(plastic plating) 浸漬電鍍(immersion plating) 滲透鍍金(diffusion plating) 陰極濺鍍(cathode supptering) 真空蒸著鍍金(vacuum plating) 合金電鍍 (alloy plating) 複合電鍍 (composite plating 局部電鍍 (selective plating) 穿孔電鍍 (through-hole plating) 筆電鍍(pen plating) 電鑄 (electroforming) 　

8 電子束加工 電子束是其物體受激振後所產生的眾多電子，若利用導引或約束裝置將其集結成束後，然後高速撞擊於工件上，將其動能轉換為熱能，即可進行切削或熔接，然而若是將電子撞擊到工件材料後，依工件材料受激發出來的二次電子或波長等特徵，即可進行檢驗工件。 以執行所須的操作---如切削、熔接或檢驗。

9 （一）電子束切削: 利用前述原理產生的電子束，若以高速度地撞擊工件，可將動能轉為熱能，藉著高熱能強度(即能量高度聚集)，即有足夠的熱能來揮發局部的工件材料，達到切削目的。
缺點: 1.設備成本高。 2.須熟練的技術。 3.須在真空中操作，工件大小較受限制。 優點: 1. 精度高，適合需要高精度的細微切削。 2. 電子束甚集中 (直徑0.0012mn)，工件上的熱影響區域或壓力幾乎難以發現，可得很精確的公差。

10 （二）熔接: 亦是利用密集且高速的電子束撞擊工件而得局部高熱能，以熔接工件者。
熔接方式可利用溶化工件的對接或穿透工件而達到熔接效果，一般都需要填充金屬。 由於加入熔接點的熱量遠大於其發散量，故可以得到相當大的深度/寬度比值。 不但可用於熔接普通金屬，尚可用於耐高溫、易氧化的金屬，以及不易熔接之合金 如鋁合金等。

11 （三）檢驗: 例如電子顯微鏡即是利用前述的電子束產生裝置，經導引並撞擊到待測工件後，檢測其受激發而產生的二次電子、x射線，以及其他可用以判定其特性的射線或電子、中子等等，由於每種元素的二次電子等等，都具有不同的特性，因之，可由檢測到的二次電子等，而判定待測工件中所含的元素以及其表面特性等有關性質。

12 超音波加工 超音波是一種頻率超過可聽到聲音的振動波，視其應用而可分為超音波切削、超音波熔接與超音波檢驗等主要用途。超音波的產生是利用一種介質，如石英晶體等，將電氣信號轉變為一種高頻振動波而得者。 優點計有: 1.沒有熱應力存在。 2.低工具模造成本。 3.可僱用較低技術工人從事高技術性的精密加工。 4.可穿出治夾具中的非圓孔或任何形狀的內孔。

13 放電加工 放電加工原理簡單而言是利用電能轉換成工件熱能，使工件急速融熔的一種熱性加工方法。換言之，放電加工時，液中在電極與工作極微細的間隙中產生過渡電弧放電現象，進而對工件產生熱作用，同時，加工中液體由於受到放電壓力及熱作用產生氣化爆發現象，此時工件的融熔部份，將伴隨液體氣化現象熔入加工液中，工件因放電的作用產生放電痕，如此反覆進行，我們所希望的形狀便可加工完成

14 基本的放電原理及理論 (1)    電極與工件之間距小到數微米（μm）的距離時，首先距離最短的地方，產生火花放電，此時電流密度極高的電子流，衝擊被加工物，由於電子流急速衝擊，被加工物急劇受到熱的作用到達熔點。同時陽離子流向陰極，電極（工具）也同時被加熱。

15 (2)    由於放電電壓及熱的作用，放電點周圍的加工液急速氣化。
(3)    加工液急速氣化膨脹因而對熔融的工件及電極產生壓力的作用。這種液體氣化的壓力是放電加工過程中不可缺少的。若以巨觀來看放電壓是非常的小，若以單位面積來考慮的話，加工液的氣化膨脹壓力不可忽視。

16 (4)    熔融的金屬飛散於加工液中形成加工屑。
(5)    加工液中流入放電間隙中將殘餘的熱量帶走，並恢復絕緣狀態。

17 放電原理 單發放電狀況