NMT技術秘辛–(3) 金塑共面與結構體的應用
摘要
經過前面兩篇的介紹後，我們便可以利用NMT和金屬 結合，作為工程解決方案。眾所周知金屬能夠對電磁波 產生屏蔽效應，可以把有害的電磁波抵擋並經金屬傳導 來消散，可惜的是，也把信號傳導用的電磁波阻擋下 來，在過去的做法，必須把金屬加以簍空設計，現在有 了NMT奈米成形技術之後，金屬的簍空部分可以填入 塑膠，除了遮風避雨更增加了美觀感；同時，在金屬結 構的減重和特徵功能的強化，利用塑膠注射成形可以完 成結構取代的設計，那真是一舉數得!!接下來，本文將 為大家介紹一些NMT的利用案例。
1.金屬與塑膠的結合–不考慮外觀的基礎
利用板金沖壓或是彎折，相信是金屬由平面板材轉變成 立體結構的最快方式，也是我們傳統的金屬外殼加工 方式。但是如何把金屬的縫隙填滿，又能快速地完成密 封、不洩露的要求，就是比較困難的設計，當板金件遭 遇NMT技術的時候，工程師有了這樣的選擇：何不利 用工程塑膠來進行填縫並創造密封結構呢？有趣的案例 來了，請見圖(1)所示，在現代化的汽車發動機室會放 置一部發動機控制單元(ECU,EngineControlUnit)，過去 的方式採用壓鑄鋅合金，很粗糙也不容易防水防塵、散 熱又不良，如何利用NMT技術來改良這個設計呢？
設計的程序如下思考：
●必須符合防塵防水且散熱的要求
●開發時減少金屬板金模具的費用，可先以平面金屬 板展開設計
●組合兩種金屬以提升散熱和減重的目的
●利用注射成形封膠的能力，選用耐熱度高且流動性 良好的PPS作為結構組合的塑料
●由於外殼產品置放於汽車發動機室，可使用烤漆作 為塗裝
最後，改用NMT技術成功的取代原有鋅合金的壓鑄 成形技術，在成本上的優勢是塑膠注射模具比壓鑄模 具耐用三倍以上，加上板金彎折加工快速、鋁和銅的 熱傳導高於鋅合金，因此成功的完成任務。
2.金屬與塑膠的結合–考慮外觀的基礎
接下來的文章為大家揭露中國名牌手機 OPPOR9S&R9SPlus 的高級設計方案，請見圖 (2) 所 示，這是利用NMT技術的最高境界，三條微細的 0.3mm天線縫設計使人感覺到塑料和金屬的充分融 合，這是怎麼辦到把金屬加工到這麼細緻??
我們在2012年曾經經過無數次的實驗，發現利用 NMT技術雖然可以拼接兩片或多片的金屬，但是由 於金屬塊不是一整體，其內部結晶的加工紋理不一 致，尤其是以鋁合金經過後續的陽極髮色處理，特別 容易產生不正常的顏色差異，因此，就必須要改用一 整塊鋁或是擠壓過的整片殼來作為NMT工藝的起始 設計，如圖(3)所示。 (資料來源由長盈科技梁世傑 經理提供概念圖) 如此的技術組合在2014~2017年，使中國智能手機已 經越居世界最大製造國之外，在殼體技術的創新和應 用，應該是當年NMT技術創始者所料未及的吧?
3.金屬與塑膠的結合–考慮減輕重量的設計
其實真正大量的NMT應用，應該是在減重設計上，也就是輕量化結構設計，產品最好不要太多後續塗裝 和表面處理，那麼，汽車應該就是首選項目，一部汽 車能夠減少1kg甚至更多的話，對於能源的節約將會 大大的提升，同時也降低汽車排放二氧化碳和PM2.5 的危害。我們來看看日本結合國際品牌的設計–德國 著名特用化學品公司朗盛與NMT結合開發一系列汽 車減重方案，Dr.Q為大家提供幾個案例。
如下由圖(4)~(7)依序為大家說明：
●先從不考慮對生命安全的卡車進氣罩開始，如圖(4) 表示之賓士大卡車進氣罩，獲得初步的成功；
●再挑戰汽車座椅的減重，如圖(5)，已經在日本的電 動汽車上使用；
4.金屬與塑膠的結合–結構的挑戰
然而，在受力的位置挑戰以塑代鋼，Dr.Q發現失敗的 案例比比皆是，因為工程塑料的強度雖好，但是不能 像金屬一樣承受扭轉應力，和大家熟悉的複合材料有 相同致命的缺點，目前已知的複合材料都加入纖維以 便克服這種力學性能的問題，但仍是有待突破。畢竟， 人命關天的應用，還是以傳統金屬來得安全吧！
結論
NMT的應用在台灣和日本都不及中國大陸的智能手 機產業，這群勇於突破和嘗試新技術的工程師們，加 上一群創業的供應商的化學調料師們的努力，NMT 技術不再僅有日本獨占，而進入中國結合原來台灣的 技術，新的NMT改良技術讓金屬和塑膠更可靠的黏 結再一起，我們相信，沒有最好、只有更好來自於市 場的需求和勇於創新的能耐，希望這篇文章可以帶給 ACMT的讀者們有更多啟發!!別忘了，中國不光只有 智能手機是全世界製造中心，Dr.Q認為白/黑/彩色 家電的霸主之國，應該不會放棄NMT技術吧？一起 向前!!!■