在先進半導體、極低溫物理科研與前沿運算設備領域，零組件往往必須在真空、極低溫與高頻微波的多重嚴苛環境下長期穩定運作。

近期，利烽科技（LiFun3D）成功承接一項跨國先進硬體供應鏈的關鍵委託，透過台灣在地系統整合夥伴，為其核心的「極低溫高頻走線梳（Cryogenic Cable Comb）與絕緣定位結構件」完成 500 套 的精密工業級 3D 列印小批量生產（Bridge Production）。

 

專案背景與痛點：500 套的量產尷尬期

客戶所服務的終端設備運作於接近絕對零度（毫克耳文 mK 級）超低溫真空環境，內部需精準固定密集的半剛性微波同軸線路。此專案在硬體驗證階段需要 500 套 零件，卻面臨傳統加工方式的典型兩難：

1. 開模射出成型（Injection Molding）不可行：
   • 零件幾何特徵具備密集微型異形卡槽與防夾導角，模具結構極其複雜、開模成本極高。
   • 特種材料 PEEK 射出成型需專用高溫模具與大型設備，且產品仍在快速迭代週期中，一旦改版模具直接報廢。
2. 傳統 CNC 銑削成本失控、耗時過長：
   • 航太級 PEEK 棒材原料高昂，銑削切除率高達 65% 以上，材料浪費嚴重。
   • 500 套的刀具加工路徑耗時極長，交期長達 6～8 週，嚴重拖延海外終端機台的裝配時程。
3. 極端物理環境要求：
   • 金屬零件會引入渦電流與干擾高頻訊號；
   • 普通工程塑膠（如 POM、一般尼龍）進入低溫真空系統時，則有低溫脆裂與超高真空脫氣（Outgassing）導致系統報廢的致命風險。

 

利烽工程解方：工業級 PEEK 批量積層製造

針對嚴苛的物理環境與 500 套快速交付需求，利烽工程團隊採用工業級超工程塑料 PEEK 高溫積層製造方案：

• 非磁性與優異介電特性：PEEK 在微波頻段具備極低介電損耗，且完全無磁性反應，確保高頻微波讀出信號純淨無干擾。
• mK 級抗低溫脆化：在接近絕對零度下依然保有優越的耐衝擊韌性，輕鬆應對設備深冷循環時熱脹冷縮的界面應力。
• 免開模靈活排產：直接依 3D CAD 檔案建立批量列印排程，零模具攤提成本，實現從打樣無縫銜接至 500 套量產。

 

批量製造關鍵：如何確保 500 套的「尺寸一致性」？

對特種半結晶塑料 PEEK 而言，印製 1 件是技術，穩定交付 500 套 則仰賴嚴格的製程管理與品質工程：

• 高溫恆溫熱場控制（Chamber Temp > 130°C）：設備全腔體均勻恆溫沉積，杜絕批量生產常見的零件熱收縮差異、翹曲與層間結合弱化。
• 批量退火去應力程序：成型後進行精密後處理熱平衡退火，徹底釋放成型內應力，實測 500 套關鍵卡槽公差穩定控制在 ±0.1mm 範圍內，互換裝配良率達 99.5%。
• 光學抽檢與潔淨包裝：透過光學影像量測儀進行關鍵尺寸逐批抽檢，並經過超音波無水清潔與真空防潮封裝，符合高階儀器無塵組裝規範。

 

專案效益與成效對比

評估項目	傳統 CNC 銑削加工	開模射出成型	利烽 PEEK 3D 列印小批量
模具費用	$0	極高（需特製高溫模具）	$0（免開模）
500 套生產交期	約 6～8 週	需 8～12 週（含試模調機）	2～3 週內分批/全數交付
材料利用率	低（切削廢料 > 65%）	高	極高（積層製造近淨成型）
設計修改彈性	每次需重新編程與改夾具	模具修改成本高昂甚至報廢	隨時更新 CAD 檔案即刻投產
總成本效益	少量單價極高	初期攤提成本過高	小批量綜合成本節省達 40% 以上

 

結語：跨越打樣與大批量產的鴻溝，以在地產能對接全球硬體創新

本專案 500 套的圓滿交付，印證了利烽科技在超工程材料（PEEK / PEKK / Ultem）應用上，具備從「原型打樣（Prototyping）」快速跨入「過渡生產（Bridge Production）」的工業級批量製造實力。
我們致力於扮演台灣設備整合商與模組廠的最強製造後盾，讓最具挑戰性的前沿設計，都能在最短時間內化為高可靠度的實體零件。

【商業機密與專利保護聲明】
本案例分享之零件幾何特徵、專案細節與測試數據均已依客戶保密協議（NDA）進行去特徵化與脫敏處理。利烽科技嚴格恪守客戶商業機密，致力提供安全、專業的客製化代工服務。
 

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