規則1：確保所需的材料和工藝適合MIM
今天，MIM中有許多具有已知屬性的材料，因此，如果可能的話，選擇具有良好產業背書和具文件紀錄的 材料(Dr. Q 這就是為何要使用BASF餵料作為主要指 定料的原因，這個趨勢會隨技術門檻的突破有更多供 應商的選擇)。在所有準則中，這一種方法是在當看 似不相關的設計要求產生衝突時可能變得非常棘手。

例如，零件設計可以指定熱處理的低合金鋼，以因應 所需要的強度和硬度。然後指定該材料進行鐵素體氮 碳共滲，有時稱為Melonite，以及其他商用名稱。鐵 素體氮碳共滲經常被指定，因為它具有極佳的黑色表 面光潔度並伴隨著極佳的耐磨性。然而，該過程的溫 度通常在500℃下持續25分鐘或更長時間，並且溫 度和時間的這種組合將使任何已經熱處理的低合金鋼 發生退火現象。但一開始是經過熱處理已經具有良好 性質的鋼材，通常是不再經過熱處理以免性質發生改 變。正如那句老話：「魚與熊掌不可兼得！」，MIM 材料與技術的設計，必須要注意到此現象。 (本段由 Dr. Q修正翻譯文句，以適合初學者理解)

規則2：不要過度指定默認公差
在設計零件時，對設計者而言做出一個超精確的零件 是一個很大的誘惑。為什麼呢？我們希望MIM經過 極其精確的淨形工藝然後成為產品出售。然而，從製造的觀點則以更容易生產而且更經濟的零件才是重要 的。一個被忽視的結果是通過圖紙標題欄中過於嚴格 的默認公差(圖2)。雖然這裡看到的公差是合理的， 但只需要幾次校正擊鍵就可以使這些公差更小(例如， 對於.XXX英寸公差，某些圖紙現在指定為/-0.002英 寸而不是歷史默認值0.005英寸。)這些嚴格的公差 會套用到整個印刷品或文件上，因此最終會出現這樣 一種情況，即非關鍵容差的最終指定要比設計者直接 指定的重要功能尺寸的要求更嚴格。許多第一個原型 可能會被延遲，或者需要進行模具重做，這僅僅是因 為組件為了沒有功能上的用處卻被過度指定。
必然結果是，圖紙一旦發布，通常很難改變打印。假 設設計通過審查，沒有人注意到由默認公差所規定的 要求並不能被以MIM工藝來滿足，例如對功能性不 重要的要求，設計師也不會傾向於改變印刷品的內 容，設計師不願意改變的動機是什麼？因為在製程過 程上萬一出現問題，大部問題會指向設計師，既是允 許寬鬆公差的人。

作為一個更改打印可以使設計師看起來像一個打不贏 的局面。最重要的是，最好在零件開發的早期解決這些問題。

規則3：確保零件模型反映標稱零件要求
這裡的關鍵問題是MIM公差總是會在模具的標準收 縮範圍內產生正負值變化。一個基本原因是模具注射 後和燒結零件的密度總是略有變化，這使得單個零件 在某種程度上更大或更小。然而，在零件的打印圖紙 上，設計人員可以指定“不平衡”公差來顯示設計意 圖。例如，假設一個組件的尺寸為50 mm。設計師絕 對不希望尺寸超過50 mm，因此在打印件上指定為 “50.00mm + 0.00 mm, – 0.50 mm”。允許公差範 圍為 49.50 mm-50.00 mm，標稱值為 49.75 mm。 如果依圖紙打印所創建的零件模型，零件模型通知模 具製造商尺寸應為50.00 mm，則模具中的鋼材將在 規格的頂端(50.00 mm)而不是標稱值(49.75 mm)。
以這種方式構建的模具實際上確保了結果將包括在規 格之外製造的相當大百分比的零件，因為它沒有按照 標稱值49.75mm的要求製造。請忘記在這種情況下 遇到合適的綜合製程能力製指數的任何可能吧！因 此，在設計過程的某個階段，無論設計意圖如何，模 型都需要驗證模型反映零件的公稱(圖3)。請放心， 模具製造商將始終恢復模型。

規則4：請記住，並非所有收縮都是各向同性的
MIM工業普遍認為，幾乎所有的MIM工藝產生的零 件沿著不同軸方向其收縮量不會完全相同 (圖4)。這種不同的收縮率很難提前預測。如果全部三軸的模具 都是標稱的，那麼最多只有一個軸，其中成品燒結零 件將以該軸的標稱所需尺寸為中心。另外兩個維度不 會以其標稱值(更高或更低)為中心，這會降低維度 能力，尤其是在計算製程能力指標時。

好消息是，在以相同方向進行閘控和模塑的零件中， 次優的結果通常是具有可重複的，因此工藝穩定性通 常不是問題。但是，零件上所有尺寸的優化可能需要 做模具修改。對於需要統計製程控制的嚴格公差的組 件，必須理解該問題。非各向同性收縮的一個直接影 響是使圓柱形幾何形狀成為在MIM中競爭性製造的 挑戰，不同的收縮率(通常最大和最小相互成90°)將 在圓柱體和內徑中產生橢圓度(圖6)，從而迫使各維 度採用嚴格圓的要求來進行二次加工。與其他成熟技 術相比，MIM相對缺乏圓柱精度使其在螺桿加工和滾 齒等工藝中處於競爭劣勢。因此不要尋找一堆齒輪來 給MIM進行成形操作！

規則5：讓模具中所有關鍵尺寸成為“保險箱”
Dr. Q：保險箱 – 可以理解模具是保有移除模穴鋼材 /加膠(增加餵料)的修改安全性，-而不要進行焊補 模具/減膠(減少餵料)的設計。在最初對MIM元件 進行採樣時，如果燒結後零件沒有以所需的標稱尺寸 值為中心，無論原因是非各向同性的收縮還是其他問題，都不要感到驚訝。如果統計尺寸控制條件有嚴格 地要求高(例如> 1.33)Cpk值，那麼任何不以標稱為 中心的尺寸將難以滿足該規範。通常，更改模具就成 為這成品零件調整這些尺寸的唯一選擇。 (James : 實 際上可以透過燒結溫度與餵料比例，但是在工程驗證 的設計上就必須注意到第一爐燒結溫度應該設計在餵 料燒結使產能落在中上限尺寸、中上限密度，當然不 可以偏小，以免調整空間很窄小)

模具上的更改需要添加或移除材料。如果需要在模具 中添加材料(模具要增加意味著注射件要減膠，加厚 模具的手段是很不穩定的)，有時可以通過電鍍來固 定尺寸。然而，這當中存在多種問題，例如實現均勻 電鍍、確保電鍍牢固地粘附到下層的金屬上並且僅選 擇待電鍍區域等某些特性。

最常見的是，通過焊接將鋼料或材料添加到模腔中， 鑑於大多數MIM零件尺寸較小，焊接工藝通常採用 Micro-TIG或激光焊接。添加材料後，這些添加的“鋼 塊”通常需要通過放電加工(EDM)進行最終加工。對 焊接的擔憂包括損壞下面或相鄰的模腔鋼，並最終使 焊縫長期粘附在下面的金屬上。而需要焊接步驟增加了模具調整的時間和費用。需要焊接步驟增加了模具 調整的時間和費用。如果所有其他方法都失敗了，重 建部分或全部膜腔是最後一個選擇。這需要很長的交 付週期和高成本。 (James：因此建議可以用鑲塊來作 為填補模具，當然要確定是否該位置可以做鑲塊) 因此，修改需要添加材料的模具總是很麻煩。而減除 模具中的材料總是比添加材料更容易。在設計階段， 應審查零件模型，以確定哪些關鍵尺寸可能需要優 化，以確保它們按標稱加工。內部特徵，例如直徑和 槽，應在規範的“高”(中或上限)側進行，而外部尺 寸，例如零件長度或外徑，應設置在低側(中或下限)。

在圖7中的零件說明了這一點。該零件的最終內徑為 10 mm +/- 0.04 mm，由模具中的銷釘決定。總公差 範圍為9.96-10.04 mm。預期的收縮係數為20％，因 此標稱模具尺寸為 10.00 x 1.2 = 12.00 mm。但是， 如果MIM工藝使零件燒結後形成橢圓，則功能直徑 將小於標稱10.00 mm的期望結果。 解決方案是使模具中的銷釘尺寸成為規範的”高端”。 在這種情況下，最終10.03 mm的直徑位於規格的 “高”端，但仍在規格範圍內，因此使模具中的銷釘 為10.03 x 1.2 = 12.036 mm。■

※本文發表於國際粉末注射成形期刊/2018 年9月份第１２卷第三期第61~70頁

Mr. Matt Bulger， 前 任 NetShape Technologies MIM 部門總裁兼總經理，在MIM和PM領域擁有超過26年的經驗。
如今，他是所有金屬粉末技術的獨立顧問。他 通過與金屬粉末工業聯合會(MPIF)的合作積極支持該行 業，在此期間，他曾擔任金屬注射成形協會(MIMA)主 席和MIMA標準委員會主席。除擔任顧問外，他還擔任 金屬增材製造協會(AMAM)的行政總監。

主要翻譯者：邱昱睿，台灣成功大學材料資源系大學部 (2016級)
校正與補充者：邱耀弘博士(Dr. Q)、趙育德碩士(James)

這篇文章 粉末射出成形設計：節省時間、降低成本和提高品質的10項規則（上篇） 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

模具材料及配件規格
1)A板原身，選用2711硬鋼材；B板材料為1.2311。
2)下模、行位及其他成型零件選用2711硬鋼材，其中 斜頂氮化深0.15、硬度HRC50～52。
3)模胚除AB板外，選用中碳鋼1050；模胚標準件採用 HASC0相等規格。
4) 熱流道採用 Mold-Master 針閥式熱咀，兩點入水； 接線盒及電源/電偶插座採用HARTING規格。
5) 大行位油唧採用 PARKER 油唧；快插喉咀採用 STAUBIL規格。 （見圖１上）
6)此抽屜產品為透明件，熔接線及結構夾線構複雜，模 具成型時多處位置需脫倒扣。 （見圖１下）

模具結構設計
(一)澆注系統（熱流道系統） 採用Mold-Master針閥式熱咀，兩點入水；入水位置 已通過模流分析驗證。 （見圖２）
(二)成型結構
1.分型面設計：從產品R角位拉出，轉角處平滑過渡， 無台階尖角。
2.插穿處薄鋼位處理：前模兩處插穿位置鑲件鑲出方 便維護和更換。
(三)側向分型與抽芯機構

1.組合斜頂結構 把斜頂設計為三段，中間大斜頂在頂出驅動下斜向頂 出，而兩側小斜頂與大斜頂在出模方向有角度差（小 斜頂角度小於大斜頂）；大斜頂利用大小斜頂之間水 平方向的結構角度， 通過“T”形條拖動兩側的小斜 頂在斜向頂出的同時向內收縮脫模；結構成熟可靠， 很有推廣意義。 （見圖4）
2.行位斜頂結構 大行位向外移動，行位斜頂被固定在B板上的擋塊擋 著，使其在行位斜槽作用下向上移動脫出倒扣；擋塊 與行位斜頂脫開，行位斜頂與大行位一起向外移動， 完成脫模。結構成熟可靠，有推廣意義。 （見圖5）

3.彈前模結構 抽屜正面內側倒扣，前模採用彈前模結構；前模行位 長度有670mm長，所以兩側有斜導柱導向，行位中 部有四組彈簧用於前模彈出；另外，行位兩端及中部 有三組山打螺絲限位。

4.頂出及復位系統 推方、斜頂頂出，頂出安全方便取件；由於油唧行位 在開合模時有嚴格的順序要求，因此油唧行位裝有咭 掣控制動作順序。
   

5.冷卻系統(見圖8) 前模原身出使模具冷卻快，各行位斜頂和熱咀都有單 獨運水，整體冷卻充分。
6.其他結構 產品投影面積較大，約1755CM2，A、B板間無間隙 設計，使承壓面足夠。四面設計凳仔方。

模具製造、加工
(一)模具加工工藝 NC加工注意事項 1.針對下模加工深度較大的特點，應採用分段開粗的 原則，通過設置不同的刀長、加工餘量與切削深度， 確保安全、高效。 2.針對下模推方槽易彈刀的特點，在推方槽拐角位， 應加設圓弧過渡，避免加工方向突然改變。推方槽膠 位一側，應適當增大餘量或抽面平移予以保護，以預 防彈刀。

EDM加工注意事項 1.下模週圈推方應裝入下模一起電蝕，以防推方處夾 線。 2.下模電蝕時，應沿一個方向逐一電蝕，避免加工起 級。 3.下模大餘量部分採用碳公開粗，採用大火花位，並 適當增加放電餘量。
線割加工注意事項 在NC加工完後再執行線割工序，並註意按NC加工 所提供的輔助基準正確碰數。

射出工藝
烘料條件：80ºC，2~4 小時。模溫 40~80ºC，此產 品建議取大值，以減弱熔接線影響。射出盡可能高速 注射，合理保壓，以減少縮孔。試模時鎖模力為650 噸，射膠壓力為 950kgf/cm2，射膠保壓為 7 秒，冷 卻時間為18秒，頂出行程為105mm。產品成型週期 為53秒。

總結、說明
●組合斜頂結構：大小斜頂在斜向頂出的同時，大斜 頂通過“T”形條拖動兩側小斜頂向內收縮脫模。此 結構新穎，有創意。

(二)模具裝配工藝
●冷卻系統 、澆注系統 、頂出系統設計合理 。
●整體結構緊湊，結構簡潔合，動作安全可靠 。
●整體加工合理（非膠位部分EDM少） ，裝配工藝 合理，易於更換（兩處薄鋼位作鑲件，易於更換）

資料來源
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3O DMzNzA2MA==&mid=2650010851&idx=2&sn=42 80712428d6836bdb57db33d1d6f75a&chksm=8743 11a8b03498be0e1e6048a9159ba3a975c7fbf74be043 d0dcf38bf2a135830b81cf714b18&mpshare=1&scene =1&srcid=0109GVgyLtbr5vyT00x9DF36#rd■

這篇文章 抽屜模具設計 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

零件工藝分析
(首圖)所示為手機內屏蔽接觸端子零件結構，材料為 SUS301EH，料厚為 0.08mm，零件中間全部衝空，由 1.2mm寬的細梁連接成一個整體，且零件外形尺寸偏 大，長 72.52mm，寬 59.47mm，且有幾處敞開結構， 導致零件強度差，必須保證在生產過程中送料順暢是該 模具結構設計考慮的重點之一。零件有86處小支腳彎 曲成形和多處“π”形彎曲，尺寸公差要求高，公差為 ±0.05mm，保證零件小支腳和“π”形彎曲成形在公差
範圍內也是該模具結構設計的難點之一。小支腳的細 小沖裁有129處，若小凸模強度差，沖裁凸模極易損 壞，細小沖裁的結構設計及防止廢料上浮的設計也該 模具結構設計的難點之一。
由於該零件生產批量大、結構複雜，為滿足生產質量 和生產效率的要求，採用多工位精密級進模進行生 產。手機內屏蔽接觸端子尺寸較大、材料薄、需考慮 送料順暢、材料需要凸筋便於送料，整個零件主要成 形工藝為：凸筋成形、沖裁、彎曲成形、落料。零件 排樣方案如(圖1)所示，由於零件外形尺寸及彎曲尺寸要求高，為保證材料的利用率和零件成形可靠，排 樣設計時採用雙邊載體且每個工步盡量安排導正銷導 正。

由於零件材料薄，材料比較寬（料厚0.08mm，料寬 89mm），排樣兩側先壓凸筋，保證材料載體強度， 便於批量生產送料順暢。如(圖2)所示的局部沖裁圖， “U”形處採用分段式接刀沖裁，先沖1處再衝2處， 充分保證凹模的強度。

模具結構及主要特點-①模具整體結構設計 模具結構如(圖3)所示，該模具採用後側精密三導柱 滾珠導向模架，以便於中間模板的拆裝。 (對照下列號碼）
1.下模座2.下墊板3.凹模板4.卸料板5.限位板6.固 定板7.上墊板8.上模座9.沖孔凸模10.抬料銷11.鋼珠襯套擋圈12.小導柱13.小導套14.定位銷15.凸模 壓板16.卸料柱17.卸料傳力柱18.傳力柱19.彎曲頂 板20.凸模固定座21.彎曲凸模22.托料塊23.預壓釘 24.落料凸模25.沖裁凹模26.側面導板

②模具結構特點-子模結構的優點
①模具採用4節子模，子模板件較小，便於加工製造；
②不同成形部分分別設計在不同子模，大批量生產 時，在機床上不拆模架，只拆子模。

如(圖4)所示，需要維修時只需拔出子模拔銷，取 下與模架連接的螺釘，升起機床滑塊，使模架之間形 成一定取模空間，按取模方向移出子模即可，方便鉗 工維修，同時降低勞動強度，有效降低了模具維修的 時間成本和人力成本。小支腳的細小沖裁有129處， 零件的沖裁凸模工作部分比較細小，必須縮短其有效長度防止凸模加工變形，保證凸模強度；由於工 作部分比較細小（0.7mm×0.6mm），薄弱部分僅為 0.43mm，採用凸模導向板1或卸料板3單獨導向都 會造成失穩，凸模易損壞，需要設計單獨的雙導向機 構，如(圖5)所示，凸模導向板1與卸料板3都起導 向作用，提高凸模的強度；為避免導向干涉，零件採 用高精密加工，加工精度達到0.001mm。

防止廢料上浮結構
小孔檢測機構如(圖6)所示，該機構為129處異型小 孔檢測機構，其主要功能是檢測零件是否少孔或小孔 凸模損壞造成零件上的漏沖孔。
檢測原理為彈壓接觸式，正常情況下，探針與金屬帶 料孔有一定的間隙，信號線不會通電；一旦異型小孔 漏衝，探針會與金屬帶料接觸，信號線立即通電，機 床停止。

“π”形彎曲結構
129處沖裁凹模墊塊設計負壓，如圖8所示，凹模墊 塊設計成ϕ0.8mm的負壓孔，與豎直方向成30°夾角 往下吹氣，與凹模形成一段負壓區域，便於廢料向下 運動，防止廢料上浮。 129處細小沖裁凸模的設計如
圖9所示。凸模設計成“燕尾”形式，凸模沖壓成形 時，廢料有一定程度的變形，便於廢料留在凹模，防 止廢料上浮。
“π”形彎曲結構如(圖9)（a）所示，模具設計預壓 裝置，在卸料板接觸到凹模板時，預先彎曲成一定角 度，模具在閉模後，再彎曲成如(圖9)（b）所示零 件形狀；模具在開模過程中，為保證零件卸料順利， 設計了浮動頂板8；同時為保證“π”形結構卸料不 變形，在下模設計了預壓裝置，最後上模設計的彈頂 裝置平穩地將零件從成形卸料板鑲件11卸出。

③模具卸料結構
由於零件強度差，為保證零件成形質量，在最後工位 零件落料後，模具底座安裝傳送帶運輸零件，傳送帶 另一端安裝穿桿機，實現零件自動穿桿（見圖10）， 便於零件流轉，提高生產效率，同時廢料載體設計自 動卷料機構進行回收，方便快捷。■

這篇文章 手機內屏蔽接觸端子精密級進模設計 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

11、客戶樣辦要求：一般先是鐳射辦→剪口辦 →100%OK辦，在鐳射辦階段就要把紅丹配好，送料調好，解決破裂起皺、尺寸公差問題，在開剪口辦時 基本上改好主要問題，後面是微調（模具局部改良）。 （圖6）
12、在客戶一定要剪口辦但是工藝條件不成熟的情況 下，可以考慮開軟料刀口（就是直接用45鋼開刀口， 改剪口時直接燒焊，等尺寸OK後再開正式硬料刀 口）。
13、對於3D複雜的產品，可以採用3D鐳射的方法 去鐳射，在3D鐳射前一定 要做好3D圖形，用CNC 打好基準點位後再送去3D鐳射，3D鐳射還要做定位 砂型。 （圖7）
14、對於高強度鋼板，刀口材料要採用A88或V4等 硬質合金材料。

15、在試模時，為試拉伸效果，可以在材料上不同位 置上墊砂紙來試效果，確定效果後在相應位置在活動 的拉延筋或活動的麻點陣（就是將一塊鍍件磨成麻 點），用來起磨擦阻礙走料。
16、折彎較多的零件，調模時要按工序一步一步來調 折彎。 （圖8）
17、調成型角度時，可以收小折彎時的R角或移動折 線基準來實現達到成型角度的目的。
18、調模時多數採用墊片來調節成型公的高低，或者 左右前後移動成型公件， 墊片一般使用不銹鋼硬片。 （如是客戶不准用墊片，就等模具調好後再做新的工 件給客戶）
19、不銹鋼材料的模具成型件，不能使用TD，要使 用（TICN）或稱PVD。 （圖9）
20、要確定客人正式材料什麼時候到，在試模時，節約使用材料，避免材料不 夠的現象發生。
21、連續模的感應器（Sensor）有兩種，一種是步距 感應器，另一種是落料感 應器。
22、廢料漏斗的斜度不少於30度，對於低角度的 廢料盒（Scope box），可以採 用安裝氣動震動器 （Pneumatic Vibration）來解決。
23、對於受到成型後影響的剪邊線，要選擇在成型後 再剪切，特別位置可以採 用橫切的方式來實現。
24、對於多個基準孔位，最好採用一次沖孔成型的方 法，避免分步沖切後影響 精度。 （圖10）
25、對於試模分析，一定要對試模後的料帶進行分析 逐個工步進行分析，並且 要附上紅丹料帶。
26、對於產品破裂，可以採取在前期拉伸時加包、擠 料、增加片桿成型面積， 開孔等多種方式進行，在改 模之前要進行CAE分析。
27、產品材料分為卷料coil和板料sheet兩種，有些 卷料到廠後需要再次分條至料帶寬度，通常在分條時 尺寸為負公差（負0.5mm），並且卷料內徑要符合送 料架的尺寸，避免太大或太小及太重。 （圖11）
28、模具加工時，通常以線割的銷釘孔作為碰數基準， 而CNC在編程後，需要操機員將兩個孔的坐標給到 編程員，由編程員求角度後，將程序擺一個角度後再 加工。通常在初次加工模板時是碰邊加工不需要求角 度。
29、精沖的概念就是不留沖裁間隙（或只留0.5%）。 一般沖裁間隙為材料厚度 的10%，材料越厚，間隙比 例越大。 （圖12）
30、五金樣板在尺寸達不到要求的情況下，可以通過 整形來實現，包括梅花樁， 再次拍平，簡易沖孔等等 修披鋒。
以上是一些在實際沖壓工作中的經驗總結，希望對閱 讀到此文的人有幫助，提高模具的準期合格率，減少 試模次數。■

這篇文章 沖壓模具的基本構成，通俗易懂！ 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

沖壓件工藝分析——沖壓件結構
沖壓件形狀如(首圖左)所示，材料是具有良好塑性的黃銅，材料厚度為0.3mm，要求零件毛刺全部位於彎 曲面內側，大批量生產。該沖壓件材料薄、尺寸小、 批量大，適合採用級進模生產。

沖壓件工藝分析——排樣零件
排樣形式採用中間載體、斜排，如(首圖右)所示。 由於零件要求毛刺位於彎曲面內側，彎曲方向只能朝 下模方向，其工序安排為：
① 沖孔，衝出零件上2個圓孔，即位於圓孔之間的凸 起以及位於中間載體上的導正銷孔；
② 衝外形，分段切除零件周邊材料；
③ 衝外形，分段切除零件周邊材料；
④ 彎曲，右端的U形彎曲成形以及左端第1個90°彎 曲；
⑤ 空工位；
⑥ 彎曲，左端第2個90°彎曲成形；
⑦ 空工位；
⑧ 分離，切除中間載體，分離沖壓件。

斜頂塊機構結構和工作原理
第⑥工序彎曲零件左端的第2個90°彎曲，下模需要 設計側抽芯結構，如果採用常規斜楔滑塊抽芯機構需 要佔用4~5個工步的空間且結構複雜。通過借鑒注 射模斜頂塊抽芯機構的結構，在該級進模中設計一個 “斜滑塊浮頂抽芯機構”取代常規的斜楔滑塊機構， 僅佔用3個工步的空間，且結構簡單，如圖3所示。

由圖1可以看出第⑥工序的上、下彎曲模結構關係， 彎曲上模結構如圖3中零件8所示，下模包含墊板4、 下模板7、構成“滑道”的鑲件3和鑲件6、滑塊1、 推動滑塊上升的彈簧5，(圖1)中所示的條料2和滑 塊1是處在被上模卸料板壓緊在下模零件表面的狀態。

在該模具結構中，滑塊既是彎曲下模也是實現側抽芯 的零件，同時還起到浮頂條料的作用，整個滑塊機構 包括彈簧在內僅需4個零件，不需要常規斜楔滑塊 機構中安裝於上模的斜楔，特別是除彈簧外的3個零 件都可以使用電火花線切割機進行簡單的磨削加工即 可，設計與製造簡單快捷，空間佔用率小。

圖4所示為第⑥工序的下模在不同工作時間的三維截 面圖，展示了斜滑塊浮頂抽芯機構在成形零件時不同 狀態下的剖切結構。
在開模狀態，滑塊1像一般頂桿一樣頂起條料2(見圖 2(a))，以利於條料送進。當彎曲上模8壓下時，上模 卸料板(圖中未給出卸料板)壓向條料2，條料2被 壓緊在模具零件型面上，位於條料2下方的滑塊1被 壓進下模(見圖2(b))。滑塊1被鑲件6的台階限位， 此時滑塊頂面與下模型面平齊，滑塊下滑過程中滑塊 頭部向左移動到工作位置實現零件的彎曲工作，彎曲 上模繼續下行，完成彎曲加工(見圖2(b))。卸料板隨 上模返回，滑塊1在彈簧5的推動下浮起，實現對條 料的浮頂和向右的側向抽芯動作(見圖2(c))。

配合間隙要求和角度要求
滑塊與滑道之間的配合精度要求較高，尺寸計算應保 證配合間隙位於滑塊與鑲件6貼合的側面，與鑲件 3貼合的側面無間隙，滑塊與滑道的配合精度為H8/ g7。為了防止發生自鎖現象，同時考慮機械效率，建 議滑塊斜面與水平面之間的夾角≥40°。■

這篇文章 斜滑塊抽芯機構在級進模中的應用 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

影響薄壁件的因素
薄壁件是指壁厚比較薄的工件稱之為薄壁件，工業上把 壁厚小於1mm時的工件稱之為薄壁件。本文主要探討 的是射出薄壁件。在註塑工藝中，薄壁的定義與是流程 /壁厚比、塑料的粘度及傳熱係數均有關係。從模具的 主流道到成品最遠一點的距離稱之為流程（用L表示）， 除以成品的壁厚（用t表示），稱為流程/壁厚比。當 L/t＞150時，稱之為薄壁。如流程的厚薄不一致，可 分段計算流程/壁厚比。聚丙烯（PP）的粘度因數是 1。一次性飯盒的流程 135mm，壁厚 0.45mm，流程 / 壁厚比=300。聚碳酸酯（PC）的粘度因數是2。手機電池外殼的流程 38mm，t=0.25mm，流程 / 壁厚比 =152。因此，塑料的粘度是影響塑件成品的關鍵。

薄壁產品與註塑機的關係
薄壁射出成型的填充時間很短，很多填充時間不足0.5 秒，在這樣短的時間不可能遵循速度曲線或截斷壓 力，因此必須使用高解析度的微處理器來控制射出機； 在薄壁製品的整個射出成型過程中，應同時各自獨立 地控制壓力和速度，常規射出機的充填階段用速度控 制，保壓階段再轉為壓力控制的方法已不適用。
高速射出機是主要是針對周期要求比較高和產品壁 厚要求比較薄的產品，類似單位時間產量比較大， 產品結構簡單，並能有效降低產品成本，最熟悉的就 是一次性薄壁餐盒、一次性杯子等產品。目前市面 上較好的高速射出機有台灣中精機公司的VS-100薄 壁射出機、德國Dr． Boy公司開發的Boy型系列射 出機、德庫瑪高速機、威猛巴頓菲爾（WITTMANN BATTENFELD)、阿博格（ARBURG）、日本製鋼 JSW 和浙江力松等著名註塑機生產廠商開發的專用射出 機。

高速射出對模具的要求
與常規製品的標準化模具相比，薄壁製品的模具從模具結構、澆注系統、冷卻系統、排氣系統和脫模系統 等都發生了重大變化。主要表現在以下幾個方面：
a、模具結構：為承受成型時的高壓，薄壁成型模具 的剛度要大、強度要高。因此模具要採用較高硬度的 工具鋼，高磨損、高沖蝕區（如澆口處）硬度應大於 HRC55。 b、澆注系統：成型薄壁製品，特別是製品厚度非常 小時，要使用大澆口，而且澆口應該大於壁厚。為此 薄壁製品模具的澆注系統中還引入了兩項先進技術， 即熱流道技術和順序閥式澆口（SVG）技術。 c、冷卻系統：薄壁製品不像傳統壁厚件那樣可以承 受較大的因傳熱不均而產生的殘餘應力。為保證製品 的尺寸穩定性，把收縮和翹曲控制在可以接受的範圍 內，就必須加強模具的冷卻，確保冷卻均衡。 d、排氣系統：薄壁射出成型模具一般需要有良好的 排氣性，最好可以進行抽真空操作。由於填充時間短， 射出速度高，模具的充分排氣尤其是流動前沿聚集區 的充分排氣非常重要，以防困氣引燃。 e、脫模系統：因為薄壁製品的壁和筋都很薄，非常 容易損壞，而且沿厚度方向收縮很小，使得加強筋和 其他小結構很容易粘合，同時高保壓壓力使收縮更 小。

薄壁件材料要求及合理控製冷卻時間
薄壁高速射出成型的材料必須具備以下特點：流動性 好；抗衝擊強度高；熱變形溫度高；尺寸穩定性好； 材料的耐熱性高；阻燃性好；機械裝配性較高；外觀 質量效果佳等。
目前，薄壁射出成型常用的材料有聚碳酸酯（PC）、 丙烯腈—丁二烯—苯乙烯（ABS）及PC/ABS共混物 等，薄壁射出適合的材料必須有較高的流動性，一旦 原材料流動性不好，只能從設備上進行改進，如加高 料溫，高速高壓，用油溫機或熱流道效果來提高原材 料的流動性，達到生產合格產品的目的。
冷卻時間佔射出成型週期的80%，準確評估塑件的冷 卻時間才能準確地評估出塑件的成型週期，冷卻時間 跟原料，產品壁厚，射出溫度，模溫等有關。

高速射出技術發展及應用
隨著高分子材料和製造業的迅速發展，工程塑料在精 密儀器、電子儀表、音像製品、醫療器械、通訊器材 及光學鏡片等領域應用廣泛。這類塑料製品大多體積 小、質量小、外形複雜或超薄壁，其尺寸精度、形位 誤差、質量的穩定性、表觀質量等參數均要求較高。 高速射出已勢在必行。目前，高速射出技術按驅動方式分主要有全液壓式高速機、全電動式高速機和電液 複合式高速機。早期的高速射出技術都是全液壓式， 其在成型精密、形狀複雜的製品方面有許多獨特優 勢，但其控制技術難度大，機械加工精度高，液壓技 術精度控制也難掌握。
由於伺服電機的成熟應用和價格的大幅度下降，以及 環保和節能的需要，近年來全電動式的高速射出技術 越來越多，其在環保和節能方面有優勢，但在使用壽 命上不如全液壓式註塑機，並且成本高。因此發展電 液複合式高速機勢在必行，它是集液壓和電驅動於一 體的新型射出機，融合全液壓式註塑機在成型精密、 形狀複雜的製品方面的優勢和全電動式定位精準和節 省能源、雜音小的優點，並且成本低於全電動式註塑 機。
高速射出技術的開發及應用對提升國內註塑機的技術 水準，尤其是精密系列射出機的設計開發水準和層次 具有極大的促進作用，對推進國內塑機行業的發展和 競爭力的提高具有重大意義。
高速射出主要應用在以下幾個方面：PP、PE、PS的 各種薄壁類製品，如一次性餐盒，航空杯，IML盒子；高產量的產品，如注射器等以及精密的工業配件等， 該類產品屬於消耗品，市場缺口較大，而且該類產品 易回收，可分類處理製作其他產品，循環利用，不會 對環境造成污染，市場前景廣泛。■

這篇文章 基於薄壁高速射出的前景分析 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

首先，與較老的機器人不同，當今的自動化系統是多功 能的、可重新編程的材料處理設備，用途廣泛。在自動 化中使用的機器人中，框架式機器人的產生提高了生產 速度，但是靈活性有限，並且一般只用於一個機器/工 作單元以維持其整個壽命。相比之下，具有六軸能力的 新式機器人更人性化、價格競爭性強、通用性強。它們 可以旋轉360度，並執行額外的後成型操作，如視覺和 量規檢查，多部件組裝，修邊和切割，包裝和運輸。自 動化的質量監控也減少了人為的錯誤，並能達到更高的 標準。此外，機器人在直接零件轉移、產品清潔、零件 定位、零件計數和自動條形碼檢查方面具有優勢。機器 人的使用除了降低直接人工成本之外還有好處。它們還 通過更均勻的周期、零件移除驗證、更長的模具壽命和 減少廢料來縮小製造成本。

自動化不僅是應對海外競爭的有效防御手段。它還提 供了有利的ROI，通常在不到一年的時間內還清。為 了充分利用自動化，公司需要有多年的自動化計劃並 且跟踪結果，以確保有效性。與其在自動化過程中裁 員，一些工廠正在創造更安全的工作，通過增加業務 和培訓人員來保留全職僱員人數。
自動化和培訓人員都消除了低收入、體力勞動崗位， 並提供了更好的升遷，給員工帶來了更大的工作滿意 度，也使工作場所的體力勞動更少，更安全。其次， 能源管理將節省資金，使企業更具競爭力。為了減少 能源的使用，有必要了解在何處、何時、原因以及使 用多少能源。主要的電能用戶是電機和驅動器，加熱 器，冷卻系統和照明。一個簡單的站點能量分佈圖將 顯示能源的使用地點。使用計量器可以幫助提供有關 能源大量使用領域的信息，這是降低能源成本的關鍵 因素。塑料加工中的能源使用是用於加工每公斤成品 乘以生產量的比能耗(SEC)和基礎負荷的組合，不管 生產是否正在進行。降低SEC涉及提高生產效率，而 降低基本負荷主要涉及關掉一些東西，如閒置機器、 不生產運行的加熱器等。

使用Powerboss企業操作設備可減少操作成本
通過使用Powerboss企業操作射出設備可以减少操 作成本，節約能源，這是Somar的最新電機控制技術。電動機效率極低，耗電量遠遠超過實際需要，導致企 業將資金浪費在電力上，並且由於過剩的能量被釋放為熱、 振動和噪音，會給機器增加額外負荷。 Powerboss系統每 隔1/100秒評估一個交流感應電動機的需求，並且使用微 控制器技術動態地調整所需的功率，以便向電動機提供所 需的準確功率。循環負載，如射出機，就是理想的應用。 Powerboss能夠節省15%到30%的電力。使用Powerboss 的機器也更安靜、更一流，並且產生更少的振動。除了桑 德雷托、阿堡、德馬格和東芝等射出機外，Powerboss還 可以與造粒機和輸送機等輔助設備一起使用。此外，無線 工廠是製造業的一個領域，具有可觀的未來增長潛力。該 系統使用工廠內的無線局域網（WLAN）和便攜式設備（如 筆記本電腦、手機和PDA）來提供實時操作數據。

通過設備進步和無線規範的標準化，這個概念超越了獨立 的應用，如自動引導車輛，擴展到整個工廠，並取代有線 設備，如計算機、傳感器和電話。使用手持設備來傳送、 存儲和訪問關於材料管理、維護、運輸等的實時數據，大 大加快了人員識別和改正問題或為即將到來的需求制定計 劃的速度。最初，無線工廠被應用於大型製造工廠，如寶 馬、波音和芯片製造商英特爾，但是隨著無線的好處變得明 顯，它被應用於更多的製造設施，甚至更小的工廠。預計 將加速無線工廠發展的一個發展是將RFID設備推向主流。 無線工廠的一個好處是，它使人們離開地毯，進入混凝土， 把員工帶出辦公室，進入工廠。當無線技術完全使用時，
據說可以極大地提高公司的運營效率和盈利能力。在 無線網絡中，緊湊的“網關”接收器處理來自公司電 子郵件和工廠應用服務器的信號，並將它們傳輸到工 廠的接入點，也傳輸到工廠地板或從工廠地板傳輸數 據的緊湊的無線設備。通過接入點，人員能夠使用手 持設備在整個工廠接收或傳輸數據。例如，使用工業 PDA，員工可以從各種來源下載信息，包括他們的辦 公室，像計算機類的在LCD屏幕上查看信息，並通過 工廠進行傳輸。
最後，滿足特定OEM市場的專業高技術需求是工業 化國家塑料加工商與全球經濟中勞動力成本較低的地 區更好地競爭的有希望的途徑。醫療用品市場的嚴格 要求和專業要求就是一個很好的例子。眾所周知的質 量標準，嚴格的文件和通用的測試是塑料加工市場的 這一環節接受的做法。
在直接病人護理應用中使用的注射器、縫合槍和其他 醫療設備要求嚴格的公差和特殊的標籤，以便提供精 確的體積，以及在生產這些部件時遵守處理器的法律 義務。一個自動化的工作單元可以10到16秒的周期 時間參數內完成各種處理步驟，包括裝飾或焊接，在 這個工業部分是很常見的。
工廠還可以確保使用集成的自動視覺系統來滿足質 量標準和相關的必要文檔，該集成自動視覺系統可 以將零件的精度測量到百分之一毫米以內，並將其文 檔化。類似地，在汽車OEM供應商的高度競爭的世 界中，效率是關鍵的，採用機器側柔性插件自動模塊 的工作單元系統正在得到越來越多的應用，這些模塊 以前需要多個單獨的零件庫存和整理步驟。這尤其正 確，例如，在引擎蓋下或內部汽車零件生產以及儀器 組或罩，其中零件只接觸一次，而多達四個工藝步驟 已在其製造期間完成。■

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超音波輔助加工對孔加工效率與品質帶來的主要效益
首先，由於有超音波振動的關係，除了因摩擦降低使 切屑變薄，並增加切屑排出速度外，更會因為鑽頭中 心側及稜角側之切屑排出速度差減少，故橫向捲繞切 屑會變小，而且會形成平滑螺旋狀或帶狀的切屑，使 切屑排出更為順暢，因而不需要分級進刀即可從事深 孔加工。
其次，因有超音波振動，故對抑制孔穴入口處鑽頭 振顫振動有相當程度的效果。因此也不易產應變圓 (Strain round)藉著鑿尖錘係作用限制鑽頭，鑽頭笸加 工物件間歇性接觸，降低鑽頭彈性變形恢復力及摩擦 力，相對的也能減少徑向作用力的變動。
第三，因增加了超音波振動，在傾斜孔加工裡孔穴的 應變也變小了。
第四，藉由超音波振動加工，使用直徑30μm 極小 徑鑽頭從事不銹鋼鑽孔加工變得更容易。經由我司客 戶實際應用驗證的經驗分享，其可以輕易完成板厚達 3.6mm的不銹鋼薄板進行通孔加工(徑深比：L/D = 12)，單孔加工循環時間僅需要2.5秒以下，所使用的 鑽頭刀具壽命平均可以完成近2,000孔的加工。不但效率大幅提升且擁有高可靠度的加工過程，大幅減少 加工失敗帶來的巨大損失。

以超音波加工進行鑄鐵材料的孔加工比較結果
根據南亞技術學院機械系王士榮副教授的研究結 果(摘自南亞學報第29期)顯示，王教授以鑄鐵 材料(FC30)，分別以三種不同的加工方法進行孔 加工，比較其不同方法加工孔的品質，採用超音波 加工 (Ultrasonic cutting) 鑽石磨棒、傳統切削鑽頭 (Common cutting) 及線切割(Wire cutting) 表面輪廓 加工，針對加工後的孔壁表面粗糙度進行影響探討。其比較結果如(圖1)所示，發以超音波加工的孔壁 表面粗糙度最佳，以Rmax而言，超音波加工較傳統 切削相差了 6.5 倍 Rmax 粗糙度以上，Rmax 兩者之 間大約相差 27.56μm。另在Ra 粗糙度方面則減少了 10.2倍大約3.9μm。
以傳統切削加工而言，切削加工後造成較粗糙工件表 面結果主要是因高速切削條件下切削刀具的刀鼻半 徑（tool nose radius）及刀口在加工時所產生積屑(build-up edges) 和毛邊（scale）有關。而採用超音 波加工方式，其原理為在加工時所具有震盪頻率時會 造成每次震盪時在刀具軸向方向會有微小進給和超音 波衝擊動作（ultrasonic impact action）。因而鑽石 刀具表面會受到磨料顆粒的衝擊而變得粗糙，且第一 次加工出之工件表面其粗糙度會顯得較差。但經第二 次以後刀具表面繼續再加工時工件表面其粗糙度會被 磨料顆粒給慢慢磨平，所以工件表面粗糙度值會有所 改善，但刀具粗糙度再繼續受磨料顆粒衝擊到一定程 度後，就不會改變加工後的結果。
其切削主要是利用鑽石刀具顆粒結合磨料顆粒來移除 材料，所以粗糙度與刀具鑽石顆粒粒度大小有關。本 實驗是以鑽石刀具粒度325 號數顆粒切削鑄鐵材料， 又由於超音波加工所具有之振動方式可有效減少刀 口積屑所產生之刮痕及材料表面塑性變形（surface plastic deformation） 之 突 出（stick up） 與 皺 摺 （wrinkly）。並可在加工表面上卸脫排出鬆散的捲縮 撕成帶狀型式刮削的碎屑，也由於加工後之切屑具有 較薄以及較小型態，因而加工時比較容易移除且獲得 較佳之表面品質。其表面粗糙度比較如(圖2)所示。

此外，比較以傳統鑽孔加工方式與超音波加工孔兩種 不同方式加工，所產生的孔品質進行比較，分別以偏 轉度、同心度及圓周度，可以發現以超音波加工的孔 品質上仍然明顯優於傳統鑽孔加工所得到品質結果， 見(圖3-1~圖3-3)所示。
最後，我們觀察超音波加工表面粗糙度與刀具參數之 間的關係發現，當鑽石刀具顆粒號數愈大時則加工後 工件表面粗糙度愈低。此即代表刀具的鑽石顆粒號數 愈大時則鑽石顆粒相對小之效應，因而造成經加工後 工件表面較細緻之原因。
在固定刀具進給及工件直徑條件下，以不同鑽石刀具 號數顆粒及有無超音波振盪加工設備情況下對加工後 表面粗糙度值之比較，由(圖4)的比較上我們可發 現具有超音波震盪加工設備及較大號數之鑽石刀具顆 粒情況下會有較小之表面粗糙度Rmax 值及Ra 粗糙 度值。當固定加工進給及鑽石刀具顆粒號數條件下， 考慮變化不同刀具直徑及有無超音波振盪加工設備， 對工件表面粗糙度做比較時即可知具有超音波震盪加 工設備及較小工件直徑下有較低之表面粗糙度Rmax 值。

總結
若在相同加工進給、刀具直徑及相同鑽石刀具號數情 況下，可顯示出使用超音波加工設備時，由於超音波 加工機中所產生的超音波動力來源可控制設備振動頻 率及電流因而具有較穩定之完整材料移除使得材料延 性百分比增加，其意義即代表造成工件表面較細化切 削過程之原因，因此以具超音波加工機加工時就可獲 得較低（佳）之表面粗糙度值。
基於上述的實驗結果，我們可以總結關鍵的成功因素 有下列四點：
1.具超音波加工之超音波震動效果可產生較佳表面效 果（較低粗糙度）降低平均粗糙度提升偏轉度、同心 度、圓周度等精度。
2.鑚石刀具顆粒越大時有較低之Ra。但傳統鑽頭加 工由於鑽削中當鑽頭刀刃積屑（burrs）形態產生時易 增加切削阻力導致加工後表面粗糙。
3.由於超音波加工時刀具穩定震蕩之進給將可降低加 工時間減少工件殘留應力及應變硬化，因而與傳統加 工比較可獲得促進工件表面品質，並提升刀具壽命之 優點。
4.傳統切削刀具加工後會產生長且連續切屑型態，而 超音波加工由於極顯著超音波震盪現象造成其切屑形 狀為不連續之小碎屑型態。
超音波加工技術能夠發展的工藝應用領域實在非常廣 泛多元，筆者與許多業界先進交流時，獲得共同的看 法小結：超音波加工技術的應用領域，堪稱「沒有做不到、只有想不到」。期待各位業界先進撥冗閱讀本文之後，能夠促發各位無限的想像創意，共同參與超 音波加工技術工藝應用的發展。筆者期望藉由本文的 分享，帶來拋磚引玉的效果。

聯絡資訊
章宏道 產品經理 電子郵件：James.Chang@hit-tw.com 公司網頁：www.hit-tw.com ■

這篇文章 淺談超音波加工技術應用於孔加工領域優勢 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

下限：你做的工作有多少替代方案
你雖然一年為公司賺了3,000萬。但是這樣出色成績 的關鍵在於公司的產品有專利保護，在市場上無可取 代。所以換別人來賣，只要他不白目，出大包，也都 能夠創造出不相上下的業績以及利潤。甚至於在這樣 的前提之下，市場上有人年薪只要80萬就願意做這 工作了。所以當你跟公司提出加薪到120萬的時候， 老闆會跟你說：「覺得委屈的話不要勉強，反正外面 還有很多一年80萬就願意做的人在排隊。」 請注意，我用字是很精準的。我不是說你做的工作有 多少「人」可以做，而是有多少「替代方案」。這個 替代方案，當然包含了機器。
世界上有很多政府常把調高基本工資做為照顧勞工的 政策。但其實只要基本工資一調漲，就立刻強化企業 自動化的動機，增快自動化的進程。結果就是工作重 複性高，易被機器取代的人工，被永遠踢出勞力市場。 所以一個工作即使產值很高，但只要機器能做得比人 好，從業人員甚至連飯碗都不保。為了不得罪人，我 不說是哪些行業，但我認為其中可能包含了好些在過 往印像中，讓人肅然起敬的高貴職業。

請你也想想，有哪些行業是符合這個條件？
很多人在跟公司談薪水的時候，盲點就在於只看到自 己對公司創造了多少的價值(更何況一般人都會高估 這個價值)，卻忽略了自己有多大的可取代性。
這個所謂的「被取代性」從談判學來說，就是「最 佳備案」，BATNA(Best Alternative to a Negotiated Agreement)。也就是，「假如目前進行中的談判終 止，達到目標的其他可能方法」。談判的雙方都有 BATNA，誰的BATNA愈強大，誰就愈敢翻桌不談。 也因此他能從談判得到的利益就愈大。
再回到上面的例子，如果業績的關鍵在產品有專利保 護，那公司即使和你談破局，還有很多的「最佳備 案」(其他想要這份工作的人)，你做不做對公司就都 無所謂。反之亦然，如果你外面還有好多家公司用年 薪120萬跟你招手，你自然也隨時可以終止談判，另 謀高就。因此爭取調薪的關鍵就在於如何強化自己的 BATNA。強化BATNA的方法不好用三言兩語說清楚， 但我試著把它簡化成一個重點：「加入價值認知差異 大的議題」聽不懂對不對？沒關係，接下來我說人話。
人話就是「青菜蘿蔔各有所好」，「你的肉是別人的 毒藥」，交換可以創造價值。強化BATNA就要分析 談判中，有沒有什麼東西在雙方眼中價值是不一樣 的，然後把這議題加入談判。這才是真正雙贏的切入 點。
具體來說就是不要只看「薪水」這個項目。而要想想 除了錢之外，有沒有其雙方認知價值不同的福利項 目。我們用實例來說比較快。延續前面那個想要調薪 20%的案例。
你正考慮換工作。但如果能和現在的公司談到調薪 20%，你就留在原公司。由於你專長的領域現在很熱 門，所以另外有A、B、C三家公司都想請你去上班。 但是目前沒有一家公司提供的待遇加薪超 過10%。那 麼，也許你可以： (1) 和A公司談。談到的結果是加薪10%。 現在，你的BATNA是：「加薪10%」
(2) 再來和B公司談。 B公司一樣只能給你加薪 10%，但他們公司有多餘的車位。所以對B公司來說，給你車位沒有增加實質的會計成本，只有機會成本(會 計成本和機會成本的分別請自行Google)。所以B公 司願意給。 現在，你的BATNA是：「加薪10%，還有停車位」
(3)再來和C公司談。 C公司一樣只能給你加薪 10%，也願意給你車位(否則你去B就好了，根本不 用考慮C)。 C公司因為有比較寬鬆的休假制度，經 過和你討論後，C公司決定給你加薪10%，停車位， 還有比現在多十天的年假。 現在，你的 BATNA 變成：「加薪 10%，停車位，年 假多10天」
(4) 最後，你可以拿這最後的BATNA和現在公司談判 了。因為只要談出來的條件沒有好過「加薪10%，停 車位，年假多10天」，你就可以走人。最後公司為 了留你，提出：「加薪12%，給停車位，職稱從副理 調升為經理」的條件。
最後「職稱調整」這項從原公司的觀點是沒有成本的， 但對你找下一個更高階的工作，說不定就有不小的幫 助。這時候如果你還算知足的話，就可以接受，繼續 留下來了。
看到這裡，希望你沒有興奮得太快。你應該有看到重 點。重點就是因為有ABC這三家公司讓你玩，你才能 夠回過來「玩」現在的公司。在加拿大曾經發生過有 個人用一根迴紋針，經過重複和不同的人交換之後， 最後他換到了一棟房子的案例。這個神奇的故事背後 的原理，跟我們剛剛講的透過交換強化BATNA的原 理是相似的。
最後要說個有點小離題，但我認為很重要的觀點。在 這個很多人打算換工作的時節，我們到底該如何看待 組織和個人的關係？
我認為這個時代，企業最重要的責任就是充份揭露資 訊，把規則講清楚，並且遵守規則。然後接下來的所 有結果，就回到自由市場經濟的原則，「各取所需」。 企業和個人彼此之間沒有不切實際，終生相守的期 待，只有心甘情願的價值交換，日本人所謂的「社畜」 的時代已經過去了。過去的「躹躬盡瘁，死而後已」， 現在成為「躹躬盡瘁，用後不理」。與其在公司「任 勞任怨」，不如成為「無可取代」。不管你喜不喜歡， 這個社會正往這個方向走。
最後祝大家新的一年，諸事大吉，願強大的BATNA 與你同在！ (May the strong BATNA be with you)■

這篇文章 我值多少錢？ — 決定薪水高低的因素 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

碳纖維的氧化

碳纖維的生產可以簡單概括為三個階段：氧化、碳化和表面處理。氧化，也稱為穩定化，使聚合物鏈交聯，使得 纖維的微觀結構和形狀在碳化階段期間得以保留。這是一個關鍵步驟，因為它需要最多的時間、精力和費用。美 國的4M碳纖維公司正在將世界上第一台用於碳纖維絲束生產氧化階段的等離子氧化爐商業化。預期的結果是更 高的產量、更短的生產計劃和更高的能源效率。

據該公司介紹，這種新氧化技術的時間不到傳統氧化方法的一半。 4M正與全球工藝設備製造商C.A. Litzler合 作開發其等離子氧化爐。根據4M的數據，這種熱爐將會更小，耗能更少，但是會比傳統的氧化爐產生更大的吞 吐量。由4M的附屬RMX技術公司開發的等離子體化學，產生了一種利用電流體動力學加速氧化穩定過程的高 反應性過程。

4M的首席執行官Rob Klawonn解釋了傳統氧化和等離子氧化的區別。 “長絲暴露在熱空氣中以化學方式 改變纖維。但氧分子是相當穩定的，並且沒有機會與前體反應。”他說，“引入等離子體有助於激發烤箱 內部的氣氛，使其比傳統的暖空氣更有活性，從而在更短的時間內發生更多的氧化。”不僅縮短了氧化時 間，而且減少了再循環供氣的需要，進一步節約了能源。
雖然4M不會透露太多關於其專有等離子體氧化工藝的細節，但Klawonn表示該工藝可以更快地轉換前 體材料，從而顯著減少纖維的處理成本，並且能夠在與傳統碳纖維生產方法相同的操作範圍內生產三倍的 產品。他補充說，可以使用等離子氧化技術加工各種前驅體。此外，該工藝可以生產比傳統方法直徑加大 50%的長絲。 Klawonn說，“與玻璃纖維相比，壓縮強度往往是碳纖維的弱點。”他指出，“結果是碳纖 維絲束具有高壓縮性能和抗彎曲性。通過瞄准直徑加大的碳絲，這一弱點可以得到緩解，同時通過更高的 產量降低固定成本。”
4M預計其第一個產品線將於2019年底上市，完全商業化生產定於2021年。 “這一工藝主要針對大批量 生產，我們正在解決滿足市場需求的重大障礙。”Klawonn指出。
新型預成型工藝 Fibrtec與杜邦公司合作開發了一種用絲束更快地製造織物的方法，這將有助於實現大批量CFRP部件的生 產。美國先進複合材料製造創新研究所（IACMI）牽頭的一所機構開發了一種新的碳纖維布製造工藝，該 工藝與傳統編織材料相比，改善了織物的成形性。該項目的第一階段有望使碳纖維複合材料的生產更容易、 更安全。

該工藝由杜邦公司Fibrtec公司和普渡大學共同參與，目標是通過採用相對便宜的碳纖維/聚合物絲束預浸 料和近淨成形工藝（如自動纖維鋪放），降低碳纖維增強聚合物基複合材料的製造成本。對於需要復雜形 狀部件的行業來說，如汽車和其他大批量行業，這將是一個引人關注的項目。
這種新工藝突破的關鍵是採用Fibrtec公司開發的一種柔性塗覆絲束——FibrflexTM，這種塗覆的絲束材料 是部分浸漬樹脂的碳纖維/聚酰胺複合材料絲束，即碳纖維未被聚酰胺完全潤濕，從而獲得比完全浸漬聚 酰胺更加柔軟的絲束材料；同時採用杜邦公司的快速織物成型（RFF）技術和杜邦專有的聚酰胺樹脂，RFF 工藝能夠實現超快速生產不同方向絲束的織物，在加工過程中無需提拉絲束；所有這些都得到了普渡大學 在建模和表徵方面的支持，相關實驗、建模和仿真結果表明，這種新的成型工藝和材料技術的組合是生產 較低成本連續纖維增強聚合物熱塑性材料的一種潛在方法。與傳統方法相比，該項目開發的新技術預計可 減少30%的碳纖維材料浪費。目前主流的連續纖維增強聚合物熱塑性材料成型工藝有兩種，但由於存在明顯的缺陷，限制了其在汽車和航空航天工業中的大批量使用。一種方法是採用乾燥的碳纖維絲束編織成織 物，用熱塑性樹脂薄膜將織物分層，然後加熱並壓製成複合材料。
這種方法速度慢，並且碳纖維在編織過程中易斷裂產生導電短纖維束，因此必須保證編織機和相關設備實 現電隔離。第二種主流工藝是用熱塑性樹脂浸漬並壓平碳纖維絲束，以製造低空隙、完全固化的複合帶， 然後將其編織或放置並定位以形成織物，再迅速固化成最終的複合材料零件。這種方法的主要問題是單向 複合材料帶的處理，這種材料的剛性和脆性使其在室溫下彎曲到緊半徑時會出現斷裂，導致由帶材到織物 的製造過程緩慢、成本高。
這種塗佈的絲束材料是一種部分浸漬的碳纖維/聚酰胺複合材料絲束，由於碳纖維沒有完全被聚酰胺潤濕， 因而獲得了一種比完全浸漬的材料更靈活的絲束材料。 “Fibrflex預成型材料在高溫和高壓下迅速固結成 無空隙的複合材料。”Fibrtec首席執行官戴維斯說。 “使用12K碳纖維，這種5毫米寬0.3毫米厚的帶很 容易操作和覆蓋，再可以通過RFF生產近淨形狀的部件。”

該工藝消除了機織織物的另一個潛在問題：編織幹纖維絲束經常導致纖維斷裂，將短的導電碳纖維束釋放 到環境中。由於這個問題，織機和設備必須是電隔離的。 Fibrflex產品使用熱塑性護套完全包裹纖維，防 止了纖維斷裂。杜邦公司的RFF生產工藝利用機器人牽引裝置快速生產不同方向的織物，消除了在加工過 程中提起牽引的需要。普渡大學進行的實驗、建模和模擬表明，這種材料和工藝的結合具有生產成本更低 的連續FRP材料的潛力，這種材料的熱塑性基體在成型過程中非常符合要求。

自動轉換流程
Seriforge使用將單向碳纖維轉換為先進複合材料預製件的自動化工藝製造了這種熱塑性模塑行李箱。 許多行業仍然手工切割、堆疊和組裝碳纖維層，使它們容易出現排列不齊、褶皺、缺失和纖維捲曲。初創 公司Seriforge正在將單向碳纖維轉換為可批量生產的先進複合材料預製件的過程實現自動化，這是大批 量汽車行業和其他行業的夢想。
Seriforge公司使用CAD技術根據客戶的要求設計出一種複合層壓材料，然後使用專有軟件完全自動化干 燥的碳纖維層的切割、堆疊、組裝和縫合，從而形成一個3D預成型材料，可以插入到注射工具中。其結 果是高產量的生產能力——根據零件的複雜程度，每月10,000到20,000個淨形狀預製件。
自動化這個過程可以簡化將來的部分修訂將設計更改輸入到零件的CAD文件後，下游流程也會隨之更新。 “我們的CAD系統和生產設備從頭到尾都是集成的。”Seriforge業務開發副總裁Marco Zvanik說，“在 設計起點進行的更改會自動改變整個過程。”自動化生產還可以記錄製造過程，創建歷史分析記錄。
Seriforge為單向和編織連續碳纖維預製件提供了Z軸加強。對於要求高纖維與樹脂比並且設計用於最大 性能的部件，Seriforge使用連續纖維絲束縫合堆疊，纖維束沒有張力，沒有鏈條或鎖針，這可能導致單向 纖維的X和Y層的變形，從而降低了成品層壓板的性能。
Z型縫合只在需要的地方使用，例如有明顯的負載模式的區域或部分有分層風險的切口。 Zvanik說:“我 們同樣的設計軟件根據零件的加載要求和加載路徑，為其開發層壓板時間表。”
Zvanik說，與手工鋪層或其他標準預製方法相比，最終形成的近淨形狀預製件成本中性或更低。 Seriforge 目前的客戶主要集中在石油、天然氣和娛樂市場，但公司也有幾個汽車項目正在進行中。該公司在2017 年搬進了新的生產廠，第一條生產線於2018年6月投入生產。 Seriforge公司目前正在建造第二條生產線， 併計劃在今年年底增加第三條。 ■

這篇文章 碳纖維增強塑料：創新獲得速度 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。