應用精微陶瓷製造技術於 自我組裝之風力驅動微齒輪系統

呂 志 誠 張 博 勛 朱 致 成

Computer Aided Design

Computer Aided

Engineering

Computer Aided

Manufacturing

設計流程

Computer Aided Design 微零件之設計思路_1

參數設計

建立齒輪基

本模型

建立齒輪樣

板

由關係式

計算校正

參數化設計幫助零件尺寸快速變更

Computer Aided Design 微齒輪之設計思路_2

如何確保齒行正確嚙合

理論中心距 漸開線變小 漸開線變大

微齒輪嚙合機制

卡式方程式

Computer Aided Design

微齒輪嚙合機制 藉由卡式方程式完成漸開線齒形

Computer Aided Design

Computer Aided Engineering 微齒輪齒合模擬

添加材料參數造成的影響

Computer Aided Engineering 微齒輪齒合模擬

Maximum Principal Stress Total Deformation Safety Factor Pressure Status

Computer Aided Engineering 利用Pro-e機構模式下運行動態分析

Computer Aided

Manufacturing

10

實現自我組裝之風力驅動微齒輪系統開發

故此次是利用CO2或UV雷射掃瞄輪廓來定義形狀並將無須保留之部分清除崩解，再進行燒結步驟，故可一次完成整個系統之形狀，可得到陶瓷材料製作之微結構，不需經過組合步驟就能達到一體成形之目的。

由於目前微機電系統受到製程和微小尺寸的限制，仍須透過製程與組合的半人工整合方式以完成微機構的組裝。

零件設計

傳統製作方式

RP方式 人工組裝

模擬分析 製作 人工組裝 成品

零件設計 製作 成品 模擬分析

Computer Aided

Manufacturing 新式輪廓快速原型製程

原料攪拌均勻成漿料

工作平台下降一層厚度

由饋料機構鋪一層漿料 於工作平台上

使用熱風槍將漿料層 加熱乾燥成生胚

雷射光進行選擇性掃描

反覆2至5的堆疊動作

完成3D工件 將此生胚層塊處理崩解 取出陶瓷生胚工件

Computer Aided

Manufacturing 計畫工作項目

Computer Aided

Manufacturing 克服製程程序的設計思維 嘗試驗證微零件製造於新式快速原型製程是否可行

類似Laminated Object Manufacturing(LOM)的方法 將外部的材料切割成小塊，以便清除

傳統模具公母模開模式，沿Z軸方向開模，所需工件便生成

Computer Aided

Manufacturing

雷射掃描輪廓示意圖

Computer Aided

Manufacturing 實體切層-2D平面檔

Computer Aided

Manufacturing 最終設計計畫目標

Thank For Your Attention