精密制造，已是全球机械加工不可逆的趋势，不仅消费性电子产品有此需求，工业、航太、建筑、运输和设备制造等，也全面朝向更精密的制造生产方向前进；另一方面，精密加工所涉及的零组件和材料也相较于过去更加多元，例如更强悍的复合材料等，不但需要达到更高的精准度，效能与产量更是业者所关心的项目，因此，如何满足产业的需求并突破此一挑战，加工技术的提升是关键的一环。

魏进忠看好带锯床锯切（Band Saw）技术发展

现代制造业正朝着高效能、高精度和经济性方向发展，虎尾科技大学动力机械工程学系教授魏进忠指出，带锯床为金属与非金属材料初级加工最有效率的工具母机。他说，圆锯机、往复式弓锯机、雷射切割、水刀、火焰切割，皆无法进行厚实且大面积材料或大型设备的精密切割，且带锯床优点为材料耗损低、材料质变低、锯切尺寸范围大、锯切成本低等，已成为金属零件初级加工不可或缺的重要组成环节。

魏进忠介绍，随着锯切材料多样化与高速锯切需求，近年来钨钢锯带（Tunson Carbon Sawing Blade）需求亦日益增加，所谓钨钢锯带是指锯带刃部以钨钢制成或是在高速钢刀尖上以电弧焊接钨钢颗粒，并经过研磨所形成的刃部。钨钢锯带可以达到普通锯带两倍以上锯切速率，并产生更光滑锯切表面，其成本约为双金属锯带三倍以上，但是锯切寿命并未如预期产生倍数增加，原因在于钨钢具有硬脆特性，因此带锯机在锯切时的震动，将严重影响钨钢锯带的锯切寿命。

现今为达到高速锯切的要求，锯带表面涂层、波浪型带背锯带、弦波进给式进刀机构、智慧化进刀与监控技术已陆续应用在新一代带锯机上。

带锯床锯切应用趋势部分，举凡钢构、桥梁、建筑界、设备制造、机器加工、精密科技、汽车制造、航空运输制造、航海船运制造、石化设备、模具制造及风力发电等，为各业界前端取材或设备切割等金属材质材料的锯切工具母机，如图1所示，应用在结构用H型钢与方管裁切上。

图1 : 左: 龙门型带锯机锯切H型钢与方管机台照片。右: 龙门型带锯机锯切H型钢与方管机台照片。（source: 魏进忠）

近来由于航空与汽车工业需求大量复合材料以达到节能环保之目的，因此应用在复合材料（如蜂巢版、玻纤与碳纤复合材）的精密切割的需求亦日益增加。锯床产业（不含锯带）年产值可达数十亿台币。

全球锯床发展趋势：高速化与智慧化

魏进忠引用数据表示，全球主要双金属带锯条生产大国为欧洲，美国、日本和德国，2015年中国出口全球市场规模的双金属带锯条需求如图2所示。目前双金属带锯片市场已经成熟和稳定，需求增长主要来自中国和印度等新兴经济体。近年由于高速化与难切削材料需求日增，但是切削条件选用端赖经验设定，不适当切削条件使用，将降低生产速率与增加锯带耗损。如何实现切削条件选用最佳化以提升切削速率，延长锯片使用寿命，为降低切削成本提高效益唯一路径，「因此开发高速化与智慧化锯床为目前全球发展趋势。」

图2 : 2015年前十大中国出口双金属带锯条的国家（source: researchinchina）。

同时，魏进忠认为，带锯机的智慧化在近几年的发展亦日益竞争，由锯切工况的健康诊断到机台的状态监控与故障排除，其发展脚步如同工具机智慧化发展一般，只是其刀具所面临的问题不同于一般加工刀具，锯带本身刀路长且支撑点少，因此锯切工况的量测困难度高，且带锯机的单价不如一般工具高，因此如何发展有效且便宜可靠的诊断方法，为各大带锯机厂目前努力目标。

智慧化系统辅助 具三大优势

此外，高速带锯床具有高切削率的优点，但高切削率必会随着锯带于切削时振动加大风险，以及刀具增加负荷损耗风检，所以从减少振动进行着手，机台结构制震设计须与工具机一般，并简化结构，达到较高耐震程度，加强刀具有效支撑以及锯弓刚性，监控均匀齿负荷着手，来达到快速且顺畅切削，增加锯切速度及稳定性。

魏进忠说，由于带锯机所锯切材料种类繁多，不同锯切材料与锯切工况应需选择相对应锯带以及调适到适合的锯切工况，传统上均由操作人员经验来判断是否为正常锯切，然而无深厚经验操作人员其实并无法得知锯切工况以及锯带残余寿命，因此亟需智慧化系统来加以辅助，除了可以得知锯带残余寿命外，「更可藉由自动微调锯切工况，达到延长锯带寿命、高效率锯切以及节省人力与成本目的。」

图3 : 智慧化龙门型带锯机技术关联图 （source:高圣精密机电C320 NC；魏进忠2017）

图4 : 魏进忠教授是台湾带锯床锯切技术研究权威之一。（source: 魏进忠）

魏进忠指图3所示智慧化龙门型带锯机所需的关键技术，除了各项锯切性能监控技术外，结合机电控制系统达到智慧化锯切以及主动制振的目的。并藉由锯切力学模拟的开发，可以更加准确判断异常锯切工况的产生，进一步建立机械深度学习机能。魏进忠建议，台湾厂商在软体、资通讯、机械结构与传动以及系统整合人才方面的培育脚步应更加积极，方能赶上此发展趋势。

保护性涂层技术 成不可或缺关键

魏进忠以常用金属圆棒与建筑用型钢锯切为例，带锯机的锯切机制属于连续式切削，因此锯带上的各个切削齿存在紧密的依存关系，如何在对应不同材料、工件外型以及切削工况下使用适当齿型的锯带，或是进行特殊齿型的研发，可使得各锯齿平均负担切削力，为达到高效长锯带寿命关键。

但因为台湾并无相关锯带制造商，故齿型设计为台湾刀具业者所缺乏的关键技术；另一关键技术为降低锯切阻抗与保护锯齿几何外型所需涂层技术，此为各家厂商的商业机密，目前具有保护涂层的锯带应用亦不多，但是可以预见未来在高速长锯带寿命的技术发展下，保护性涂层技术为不可或缺的关键。