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3M奇襲砂輪市場 三角尖兵立大功

摘要"

研磨部門是3M全球第一個啟動的事業體,百餘年前就是靠著水砂紙成功站穩腳步。二○一一年,3M不再守成傳統研磨產品,大舉進攻磨料市場,同時踏進砂輪製造,使用最新研發出CubitronTM II專利技術,能大幅提高切削效率,幫助客戶節省工時與成本,可說是革命性的發明。
3M創立於1902年,名稱中的「M」分別代表明尼蘇達(Minnesota)、礦業(Mining)與製造(Manufacturing),簡稱3M,中文名稱為明尼蘇達礦業製造股份有限公司。當時公司由兩位鐵路員工、一名醫生、一名律師及一位市場肉販在內,每人出資一千美元,初期僅開採礦砂,卻沒能如願賣出礦砂,經營陷入困境。

3M安全與工業產品事業群  廖連己 總經理

 

 

那年代適逢美國汽車相關產業興起,為求生存,公司人員前往汽車製造工廠尋找機會,恰好看見工人用砂紙在磨汽車車門,現場粉塵飄散。工人們吸入影響工作效率與健康,苦不堪言,告知3M工程師:「你們可不可以做一個砂紙,讓我們工作時可以不要有粉塵?」就此開始了3M與研磨產品的連結。
當時工程師發現研磨過程加入水即可避免粉塵,研究出組合品質優良的紙、耐水的膠,再加上賣不出去的礦砂當作磨料,成功打造出3M第一個產品「水砂紙」。之後研磨成為公司主力產品,逾百年時間的更迭,3M不斷累積深厚的研磨基礎。
2011年3M決定進軍砂輪產業,工業研磨部門行銷經理孔珮珊表示:「對於砂輪市場,以前我們只販賣原料,提供礦砂給砂輪工廠製作砂輪,2011年後3M全球決策使用獨家的CubitronTM II專利磨料技術來製作砂輪,使我們的研磨輪和業界有極大的不同。」

 

 

 

形狀整齊均一的「三角形礦砂」,讓研磨作業品質大幅提高。

 

 

這獨家的專利技術正是結合陶瓷、研磨材料與微複製技術所研發出的「全新一代3MTM CubitronTM II 研磨產品」,此科技讓礦砂不只大小相同,連形狀都是整齊均一的三角形,邊長僅0.4mm、厚度0.05mm。大量複製這樣微小的三角形放進砂輪裡,能讓磨料在研磨時不斷產生新的銳角,均勻切割金屬物件,且在任何研磨壓力下提供一致的研磨效果,使得研磨產品壽命長且品質穩定。
為何要做成三角形?行銷經理孔珮珊說明:「若使用一般不規則形狀像石頭、沒有特別尖銳角度的傳統磨料,研磨機傳遞的動力到砂輪上會分散成許多點;而使用三角形狀,只有一個接觸點,可以更銳利,這是3MTM CubitronTM II研磨產品的特點。」用較淺白的比喻方式,手指要在手掌心刻一條痕,再用力也只能看見皮肉陷下而不會見血,但用針或尖銳的刀,就可以輕易劃開皮膚造成破壞。
傳統磨料突破彈性變形與塑性變形階段,克服阻力時會產生大量的熱,除了能源上的浪費,當溫度過高,可能使切削局部融化,反覆沾黏在砂輪上,高溫也可能導致工件燒傷或是影響其金屬特性。「所以傳統研磨到一個程度後,客戶就不敢再加大工具機能量、強度,只能減少機器速度、旋轉的力量,作業時間就會拉長,效益也打折扣。」
工業研磨部門業務經理許天任進一步解釋:「一顆砂輪可能有十萬顆礦砂,我們把每個礦砂都變成三角形,它的銳利度和切削性就比傳統的好很多。透過熱成像儀測量,在相同條件下,切削過程溫度可以比一般傳統磨料降低攝氏一百五十度以上,不只減少熱能累積、增加良率,同時也避免因溫度對機器造成的不良影響。」如此一來,在不增加資本的情況下可提升二到十倍效率、增加產量、使用者反應可減少百分之六十六的工時,藉此縮短交貨時間,增加客戶競爭力。
目前使用3MTM CubitronTM II 研磨產品的客戶,有生產滾珠螺桿、線性滑軌、主軸、齒輪等業者,業務經理許天任提到,「齒輪的研磨如果不夠精細,就會造成齒輪間咬合不良,運用在汽車傳動上,就會產生噪音;使用3M的砂輪,磨料更銳利,可以精密地掌控切削效果,粗磨進刀量是一般品牌砂輪的二倍以上,修砂間隔與工件材料移除量都將近三倍,少了多次修整砂輪的動作,可以增加砂輪使用壽命,又能縮短工時。」因應工業4.0,可以更有效的利用人力,讓人員專注在管理的角色。
3M安全與工業產品事業群總經理廖連己表示,針對工具機市場應用的齒輪研磨,工具研磨和圓柱研磨等製程要求精度和製程的穩定性,3M研發突破性材料製造技術,加上自動化趨勢帶領機器人大量進入研磨領域,可提高生產效率並緩解勞動力不足所帶來的挑戰。
3M是一家可提供整體解決方案的供應商,供應精密研磨應用所需的常規研磨輪、客製化研磨輪和鑽石研磨輪,以及修整設備和工具。公司自推出CubitronTM II 產品以來,五年的時間客戶數已成長二到三倍,廖連己總經理提到,未來將計畫切入更精密的航太市場,與客戶合作了解產業趨勢,同時結合材料、自動化設備、機器人等應用,加速工具機市場的開發,回應國家投資政策以及協助工具機業者提高產出效率與品質,維持拓展海內外市場動能。

 

 

詳細資訊請參考3M官網

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