薄壁化PP材料
汽車部件薄壁化是指用更薄的壁厚設計取代傳統壁厚 設計，在保證製件滿足剛性要求和韌性要求的同時，達到減重目的。以保險槓為例，保險槓作為汽車重要 的外觀件和安全件，在確保原有的保護功能基礎上， 也要追求輕量化。減少保險槓壁厚不僅能減輕汽車重 量，還能通過縮短射出過程中的冷卻時間，減少生產 時間，提高生產效率。為滿足薄壁化保險槓的要求， 薄壁PP材料必須具備“三高”性能：高流動性、 高模量及高韌性。金暘JVP-3202薄壁化PP材料， 該款材料可滿足2.2mm保險槓機械性能要求，相比 2.8mm壁厚保險槓可實現21%的減重效果。

長玻纖PP材料
長玻纖增強PP材料（PP-LGF）的玻纖長度一般在３ ｍｍ以上，與相似的短纖維（纖維長度約小於１ｍｍ） 增強PP材料相比，無論在強度、抗衝擊性能、能量 的吸收率等方面都得到了明顯提升，具有比強度高、 比模量高、抗衝擊性強、尺寸穩定和翹曲度低等顯著 特點，而且不吸水且密度更低、性價比更高，因此逐 步取代部分短玻纖增強PP應用於汽車零部件。金暘 開發的PP-LGF系列產品以專用模頭強制分散玻纖， 將每一根玻纖都均勻塗覆塑料材料，射出後，製品不 會有玻纖團聚的現象，且其表面光亮、浮纖少。目前， 該系列產品已應用於發動機罩、儀表板本體骨架、電 池托架、前端模塊、控電盒、座椅支撐架等汽車零部 件。

碳纖維複合材料
碳纖維在所有高性能纖維中具有最高的比強度、比模 量以及優異的導熱導電性能，素有“材料之王”的美 譽。以碳纖維為增強體，結合工程塑料耐腐蝕、低比 重、抗衝擊、易成型、可二次使用等優點製備的碳纖 維增強熱塑性複合材料（CFRTP），因其出色的性能 而廣泛應用於汽車領域，金暘碳纖維增強熱塑性複合 材料，比強度是傳統金屬材料的1.5～2.4倍，可以 實現10%～20%的減重。憑藉出眾的性能，它們在 前端模塊、發動機周邊、車身、座椅骨架、蓄電池托 架、儀表台骨架等零部件上表現出眾。

新能源阻燃材料 塑料具有絕緣、加工方便、質量輕等優勢，使其成為 新能源動力電池、充電樁等配套設施和零部件的首選 材料。針對動力電池殼體保護，金暘採用塑包鋁方式，即玻纖阻燃尼龍6與鋁嵌注方式結合，可以減小製件 壁厚，減輕殼體重量，並且散熱效果好，可一次射出 成型，衝擊性能好，達到V-0級別阻燃，阻燃改性塑 料在充電樁上同樣表現不俗。金暘PC/ASA材料具有 無鹵阻燃、優異耐候性能、高低溫性能好等優點，可 應用於充電樁殼體，金暘PA66材料具有高低溫性能 出色、優異的電絕緣性能、阻燃級別高、尺寸穩定性 好等優點，可應用於充電樁插頭插座。

汽車輕量化與環保密不可分，它是實現節能減排和可 持續發展的必由之路。塑料和復合材料作為性能優異 的輕質材料，值得材料供應商和汽車製造商投入更多 資源深入研究。尤其是在新能源汽車高歌猛進的現階 段，汽車輕量化發展刻不容緩，相信隨著塑料與復合材料技術的不斷進步，將為新能源汽車輕量化提供越來越多的解決方案。■

這篇文章 輕量化改性塑料為新能源汽車“減負” 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

此種創新彈性纖維是由二氧化碳取代原油的化學成份所 製造而成。這種稱為cardyon®的前驅物先前已被應用 於床墊的泡棉和運動場地板上，而現在則正應用於紡織產業中。
科思創執行長施樂文博士（Markus Steilemann）表示： 「那是更進一步、備受期待的方法，讓人得以更廣泛地 運用二氧化碳作為化學工業的替代原料，並且同時擴展 了原料的基礎。而我們的目標即是在循環經濟製程的應 用中，使用越來越多的二氧化碳，以節省原油的消耗。」
更具永續性的生產流程 此種纖維是以二氧化碳作為原料的熱塑型聚氨酯(TPU)， 透過熔體紡絲 (Melt Spinning) 的技術製造而成。製造 過程中將TPU熔化後，擠壓成非常微細的絲線，最後 再處理成紗線。相較於生產氨綸(Elastane)或彈性纖維(Spandex)等傳統彈性合成纖維所使用的乾式紡絲 (Dry Spinning)，熔紡製程不需要使用對環境有害的 溶劑。這是一種新的化學方法能夠將二氧化碳和基本 原料混合，同時也比傳統彈性纖維材料更能減少碳足 跡。

德國阿亨工業大學紡織科技研究所所長Thomas Gries 教授表示：「以二氧化碳為基礎的原料將在不久的將 來成為傳統彈性纖維的永續型替代材料。由於我們在 產業發展和製程方面的專業，因此得以讓我們為紡織 產業合力建構新原料的基礎。」

使用二氧化碳作為原材料以生產熱塑型聚氨酯的發展 已獲得歐洲創新及科技學院(EIT)贊助。此項發展將 升格成「CO2Tex」計劃中的一部分，並由德國聯邦 教育研究部(BMBF)所贊助，以實現未來的工業生產。 其中，「CO2Tex」隸屬於「BioTex Future」，並由 德國阿亨工業大學所發起。此項計劃致力於發展以生 物基為基礎的聚合原料之生產與製程，以促進未來紡 織系統市場起飛。

研發夥伴表達興趣
以二氧化碳為原料所製成的TPU纖維之所以特別的原 因在於其具備彈性且可防止撕裂的特性，並且亦可應用在紡織纖維上。於此同時，紡織及醫學工程領域的 開創公司已測試過二氧化碳為原料的纖維，並將其紡 紗製作成襪子、壓縮腿套和貼布。於市場上推出以二 氧化碳為原料的紡織材料，目的在於促進由永續資源 製成的紡織及成衣產業材料的循環使用。

合作夥伴
關於科思創： 科思創是全球最大的聚合物生產公司之一，2018年銷 售額達到146億歐元。其業務範圍主要集中在高科技 聚合物材料的生產製造及用於諸多日常生活領域的創 新性解決方案的研發。主要服務產業涵蓋汽車、建築、 木材加工和傢俱、電子電器業。其他領域包括運動休 閒、化妝品、醫療及化工業本身。截至2018年底， 科思創在全球擁有30座生產基地、約16,800位員工。
關於德國阿亨工業大學紡織科技研究所： 德國阿亨工業大學的紡織科技研究所為本計劃成員之 一。該研究所隸屬於德國阿亨工業大學機械工程系， 負責進行材料領域、生產製程及產品科技應用的紡織
結構等研究。其亦設有完整的科技中心，約有250台 紡織機和測試機台，涵蓋從紡絲到熔接所有紡織的階 段。另外亦包括各種實驗室(紡織測試、聚合物分析) 與在工廠任職的專家(機械、電子軟體及硬體)。

這篇文章 身穿二氧化碳，由二氧化碳所製成的彈性纖維 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

集成材料光學屬性監控的光學薄膜一體化檢測
對於電子設備顯示屏，用戶更偏向於纖薄靈活的設計， 為此，也推動了市場對光學薄膜的需求。這類訂單主要 來自消費電子領域的大品牌和大公司，但他們只會購買 最優質的產品，這將整個全球市場的質量標準提升至新 的高度。
目前，採用專有光源技術的檢測系統可幫助製造商在質 量監督方面達到並保持全新水平的精度，降低生產成 本，並最大限度地提高競爭力和客戶滿意度。對於大多 數的檢測系統，並不難檢測出凝膠、黑斑和汙物等典型 缺陷。但是，光學薄膜製造商要想提高質量水平，就必 須考慮產品的更多方面，包括細微和/或對比度差的缺 陷與劃痕，以及材料的不均勻性。

即使是最全面的人工質量控制也可能會漏檢缺陷，在很多時候，使用低級攝像機進行檢測同樣會出現這樣的問 題。自動檢測速度雖然快，但無法像人工檢測一樣改變 入射光的角度，因此難免會漏檢某些缺陷。另一方面，人工檢測耗時長，且由於肉眼的局限性，其精度也無 法企及自動化系統。綜上所述，這兩種檢測都無法檢測出所有缺陷，這是因為其功能有限，不能可靠地全 面檢測，從而導致客戶索賠，浪費時間和材料。

創新光源技術檢出細微缺陷和材料不均勻性
如今，光學薄膜製造商可通過一體化系統提高產品質 量：創新的光源技術利用SMART LINE LED光源，讓 所有缺陷無所遁形。ISRA VISION的專利“獨立頻閃 LED光源”能檢測出任意位置的點缺陷、低對比度劃 痕、雜質及其他缺陷。這意味着所有機器方向的劃傷， ISRA都可檢出。

新的檢測方法通過各種照明模式類比光線的不同入射 角，這與人工檢測一樣，但精度高達微米級，且速度 超快。因此，安裝一套系統就能檢測到大多數類型的 缺陷，及監控塗層厚度等光學材料特性。以硬化膜或 棱鏡膜為例，系統會為製造商顯示缺陷、不均勻性（如 塗層中的缺陷）以及塗布質量。塗層厚度可能薄至微 米或納米，但仍能獲得最可靠的監測結果。

強大的數據處理有助加快決策 100%線上缺陷檢測和光學特性監控不僅能避免產生 不必要的報廢成本，還能提高客戶滿意度，挖掘新的市場潛力。為確保最高產品質量，ISRA VISION的檢 測系統“SMASH”融合多項功能，進一步優化生產工 藝和質量水平。例如，增加檢測和光源通道，改進運 行期間的檢測配方，智能化使用收集到的檢測數據等 等。

質量監督系統生成的大量產品數據有助於公司上下各 級制定決策。從車間開始，數據可用於監控是否出現 某些類型的缺陷，同時還可為工廠或區域經理提供有 關生產線乃至整個工廠運營的信息。系統可以從所有 部署的檢測系統提取信息，並將其存儲在同一個數據 庫或公司網絡中–整個生產工藝完全透明。一旦檢測 到缺陷，可以立即採取行動，防止產品質量下降。

用於汽車電纜生產的線上質量控制 現代車輛已成為行駛的電腦，由於配置有各種舒適和 安全系統可能會非常重。增加重量通常會抵消先進發 動機的節油優勢，甚至會導致更高的油耗。

對於中檔車而言，電氣系統總重量可多達40kg。這 個重量相當於大約8000米電纜的重量。因此，汽車 製造商的目標是避免不必要的重量。
如今，行業正採用現代材料來製造重量輕、彈性好的 電纜緊固箍。除了是因為可通過選取材料實現節約， 另一個重要因素是這些材料的可持續使用，以及電纜 生產過程中可靠的質量控制，在這種情況下，Sikora 公司新型 CENTERVIEW 8000是面向製造商的可靠設 備，即使是極小的電線和電纜，也能確保極高的質量 和極低的材料消耗。

據介紹，CENTERVIEW 8000是一種非接觸式測量頭， 可連續線上測量8點偏心度，4軸直徑和8點橢圓度， 具有極高的測量精度，各個測量值以數字和圖形顯 示，可作為穩定生產工藝和廣泛質量管制的基礎。通 過控制生產線速度，CENTERVIEW 8000 可確保特定 的壁厚。值得一提的是，該系統可確保電纜的質量， 而這些電纜必須能耐受遠高於200℃的溫度，長期性 能大約為1500W（峰值達3000W）的電纜質量。■

這篇文章 優化品質控制和生產製造的先進檢測技術 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

在PU發泡製程中，為了掌握塑件上的發泡位置，並且事先在模具充填及發泡階段了解模內的動態行為， 實務上常使用模擬工具來進行預測和優化產品設計。 Moldex3D化學發泡成型(CFM)模組即涵蓋了聚氨酯 發泡模擬功能以及發泡動力學模擬，讓使用者得以掌握 PU發泡製程中充填和發泡等階段的動態行為全貌。
由於PU材料具有低黏度特性，若運用模具旋轉功能， 對於充填和發泡階段時的發泡材料配置有很大的幫助。 此外，另一個評估PU發泡材料機械性質的關鍵因素則 是氣泡尺寸和密度。在這方面，透過Moldex3D的模擬 技術的協助，模具旋轉的影響及產品上不同區域的氣泡 尺寸和密度都能夠清楚觀察到，有助於幫助使用者了解 微結構，獲得更佳的品質控管(圖1)。 從Moldex3D的模擬中，使用者可藉由模具旋轉獲得許 多寶貴資訊，例如重力和離心力變化對流動和發泡行為 的影響。旋轉周期、角速度(圖2) 可被納入模具旋轉(圖 3)計算的考量中，並透過動畫觀察到成型過程。

藉由Moldex3D PU(聚氨酯)化學發泡成型的模擬功 能，使用者可全盤了解模具旋轉之於PU流動和發泡 行為的影響。更重要的是，能夠獲得PU發泡產品微 結構資訊提供給FEA軟體來預測產品機械性質。
這些對於掌握PU發泡製程、控制成品品質是不可或 缺的寶貴資訊。
更多資訊請參閱下列網站 科盛科技網站：www.moldex3d.com ■

這篇文章 得到良好的聚氨酯發泡品質並不難，只要…… 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

前言

塑膠成型用相關模具之生鏽成型用相關模具，幾乎首選多為硬化型不鏽鋼系列鋼 種，要求硬度與剛性之外，還需兼具耐蝕性之優點。
即便如此”既是不鏽鋼，怎麼可能會生鏽?”，這句話卻經常可以耳聞。如圖1所示，冷卻水道內壁鋼材剖 面之觀察，即是硬化型不繡鋼於鑽孔加工過程導入生 鏽因子之案例。常發於在減法切削加工過程中，削屑 黏滯於不繡鋼工件表面，使之無法充分產生保護氧化 層。後續若接觸含水氧環境，將致使鋼材產生晶界腐 蝕。 其加工面的清潔與切削液體之品質維護管理就必須密 切注意。當然，加工刀具的破損造成的裂片滯留在模 具鋼料表面，進而裂片生鏽，其後誘發模具鏽蝕的案 例也是可見，因此刀具的壽命管理也是重點之一。

線割與放電加工
EDM (Electro-Discharge Machining) 在模具形體加工之手法中，仍是廣泛被採用。其表面 所產生的脆硬變質層(白層、重鑄層)，如圖2所示， 並非相同於滲氮型態之表面處理所產生的白層。由於 高能量的擊穿效應，觀察此變質層剖面，即可見存在 的裂痕是從變質層表面往底材方向穿透。若無後面的研磨加工充分磨除此變質層，此裂痕將會變成日後模 具使用壽命短縮之因子。因此，常以噴砂或研磨方式 確保去除此脆硬層。

模具材料組織應力
模具的熱處理製程，若未能將材料內部應轉變組織做 轉變，其組織(殘留沃斯田鐵)將容易於外在的刺激 下，進行轉變產生應力。再加上如線割或EDM過程 中，產生應力與應力集中，則非常容易導致模具破裂。 如圖3所示案例。
硬銑削 (Hard Milling) 應用於具有硬度材質，如熱處理後的形體加工。隨著 技術的提昇，也有不需再以EDM加工，而改採用硬銑削的方式加工。如圖4所示，以此方式加工後表面 的狀況就需注意。硬銑削後之表面的不平整，形成裂 縫的影響可見深達30um。若經由流體拋光 (Extrude Hone)，可淺至15um，以手拋方式處理將可降至最 低，僅有2-3um。另加工應力的產生，相信加工者對 於加工應力一詞皆不陌生。如圖5所示，刀具對鋼材 表面進行硬銑削加工後，所產生的剖面應力變化。通 常為避免刀具與加工輪廓產生滑移與擠壓，在表面無 硬質層狀況時，常採用順銑方式加工。但經由斷面顯 影觀察此方式，也會對表面產生大於逆銑方式的應力 影響。刀具刀刃的鈍化也會產生更深層的應力影響。 以上淺談數種常見失效案例，雖不陌生，卻常因為沒 有體認到預留量的大幅縮減與精度要求的提高的製程 改變，而再次使之浮現。在此藉由可視化的顯微鏡觀察研究呈現。期望我司能有幸與客戶攜手合作研發， 讓我們提供問題的解決方案，協助客戶日益精進，共 創雙贏！

參考資料: 1.Polishing-EDM-Hard Milling-Böhler, Böhler, 2019. 2. 梧濟工業公司金屬檢驗中心, 2019.

關於梧濟工業股份有限公司
梧濟工業股份有限公司，成立於1988年，模具鋼經 銷 (BÖHLER, BUDERUS)、真空熱處理、裁切中心、 銑六研六加工等為我司主要營業項目。備有碳鋼、塑 膠模具鋼、熱作工具鋼、冷作工具鋼、 粉末工具鋼、 高速鋼、粉末高速鋼等各類產品來滿足與因應客戶廣 泛之需求。秉持著 誠信、創新、團隊精神、永續經營 之經營理念，透過尺寸齊全的庫存、QR-Code品質 追蹤管理、完善的配送、堅強的銷售團隊及技術能力、 強大裁切能力、精準加工及高品質熱處理來為客戶創 造價值與支持各製造工業之發展。

聯絡資訊
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這篇文章 淺談先進鋼材應用於模具加工相關之被加工材常見製程失效 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

什麼是超音波?

超音波如何進行加工? 超音波加工應用於先進材料的加工原理，是根據各種材 料本身具備的延性加工特性中的臨界切削深度，以高達 每秒20,000至50,000次的微量衝擊去除材料，輔以 轉的方式將材料刮除的複合型態的加工方法。可以廣泛應用於各種硬脆材料、難切削材料、耐高溫超合金與複
合材料等特殊工藝需求的場合。例如：BK7光學玻璃 的臨界切削深度為50 nm，當切屑厚度小於等於臨界 切削深度時，其切削的型態與傳統的金屬材料切削並 無不同；但是，當切屑厚度逐漸增加時，超過該材料 的延性加工臨界切削深度時，隨即會產生材料破裂的 現象，造成加工失敗的結果。(附圖2)。但是如此微 小的臨界切削深度，以目前一般的加工設備的運動解 析度而言是不可能達成的，需要藉助於超精密的加工 設備方能達成，因此早在1950年代超音波加工技術 被提出，主要針對硬脆材料的加工解決方案，應用於 氧化鋁、氧化鋯、藍寶石、矽、石英、微晶玻璃等硬 脆材料。我們可以經由德國 Aachen University 的實 驗結果得知(附圖3)，將超音波加工設備安裝於傳統 的車床設備上，透過超音波發振器及具備振幅放大結 構的刀具固定裝置，根據超音波振幅傳遞與放大的正 弦波設計，將刀具固定於超音波振幅最大的位置，對 硬脆的光學玻璃材料進行切削。採用的超音波加工頻 率達 39~40 kHz，最大振幅為 5 µm。可以得到如圖 3的切屑結果，呈現如同車削傳統金屬的連續捲曲的切屑結果，驗證了以旋轉超音波加工技術可以用傳統 的工具機進行非常精微的切削型態，取代了高價不可 攀的超精密加工設備及其極微細運動解析度的技術障礙。

超音波加工的優勢
旋轉超音波加工技術已在光學元件、硬脆性材料、難 切削材料、耐高溫超合金與複合材料等需要特殊工藝 的場合，驗證了超音波加工的特殊性與優越性。其帶 來的主要加工效益分別為： •切削力降低40% •切削效率提昇300% •刀具壽命有效提昇 •減少硬脆材料工件微裂縫現象 •改善工件加工表面粗糙度
超音波加工應用的領域及市場商機 超音波加工技術在應用領域的拓展，隨著半導體、光 電、航太、醫療器材、能源、電動車、3C電子、精密機械等，未來將大量採用輕量化、更硬韌和耐高溫 的先進材料，並逐步普及與深入各種應用的範圍，不 斷的深化，逐漸成為各種產業領域的標準製程技術之 一。

因此新材料加工已經成為CNC工具機產業的新 藍海市場，未來決勝點將是在於高效率與高品質的硬 韌與輕量化先進材料加工技術與裝備，不再是傳統的 精密金屬切削技術。(附圖4)然而對於模具、精密機 械零件的產業，對於新材料的應用及改變，仍是漫漫 長路，期待藉由超音波加工技術也能夠對眼下的傳統 金屬材料、更高等級的模具鋼材和各種工具合金鋼的 加工品質、效能，甚至簡化目前製造程序，達到快速 生產製造、減少人工製程的依賴等的期待殷切。本期 我們將聚焦於傳統金屬材料加工範疇中，超音波加工 技術的應用能帶來哪些改善效果，提供各位業界先進 參考。

超音波加工技術應用於模具產業分析 超音波加工技術應用於模具及精密零件加工的領域已 經逐漸普及，根據筆者個人經驗與市場交流心得顯示，目前在使用各種特殊模具鋼、合金工具鋼、粉末 高速鋼及鎢鋼等常見的材料範圍中，可以分析出市場 對於工藝技術改善需求的具體目標期待，如(附圖5)。 在各種模具製造行業的領域中有著共同的需求，不外 乎如下列的幾項關鍵的需求： •數控自動化高光、鏡面加工，減少甚至取代人工拋光 研磨工藝。 •減少或取代對於放電(電火花)工藝的依賴。 •減少各種加工工藝造成的表面應力殘留或額外去除表 面硬化層的工藝。 •提供整體加工效率及降低加工成本。 •刀具壽命與可靠度提高。 整體而言，根據目前超音波加工技術對於模具及精密 零件加工產業，已經在三大重要指標上獲得成功的可行性驗證，分別是材料、製程與效能上明顯改變。在 材料上，超音波加工技術已被證實可以輕易的加工非 常硬韌的特殊合金工具鋼材，甚至也可以迎接等級更 高的陶瓷材料例如：SiC碳化矽(硅)、SiN氮化矽(硅) 或陶瓷基複合材料(例如：CMC)。對於製程工藝的改 變，則是大量的以小徑磨棒進行磨削加工來取代銑削 的工藝，也因此可以藉由磨削工藝製程，進一步精進 至研磨拋光的工藝製程，取代長期以來需要依賴人工 手工的研磨拋光，改善人為因素造成的負面影響及目 前從業人才嚴重斷層短缺的嚴峻問題。也可以結合時 下對先進的金屬雷射(激光)立體積層製造技術的表 面精加工與鏡面加工的工藝需求，對於表面硬化層加 工帶來有效的解決方案；也可以應用於目前模具使用 時需要維修焊補後的精加工工藝需求。

整體而言對於模具及精密零件加工的效能，產生從根 本的變化，主要是減少或取代放電(電火花)及大部 分需要人工拋光的工藝需求；可以使用小徑的磨棒工 具進行零件細微結構的直接加工需要這些成功案例參 見(附圖6)。目前在國外的刀具製造廠商也開始應用 超音波加工技術於特殊結構的刀具本體細微結構上的 加工案例，如(附圖7)。

超音波加工對於鎢鋼加工的案例
近期受客戶委託進行一系列的鎢鋼材料的結構 加工測試研究，獲得客戶的肯定，協助客戶解決長久 以來的工藝難題，並且活化了原本廠內的加工設備， 使得原來傳統的數控加工中心機藉由增設本公司的附掛型超音波加工模組後，搖身一變晉級為具備超音波 加工功能的複合加工設備，對於該客戶大量的模具零 件加工解決了重大瓶頸，據客戶私下透露，其投資報 酬率相當驚人，僅僅三個月就能回收。

基於保障客戶商業機密的權益，筆者僅能以本公司內 部自行驗證的案例內容分享各位業界先進。整體而 言，超音加工技術對於鎢鋼材質的加工工藝可以達到 下列的優勢：加工效率至少快六倍，取代原本需要進 行放電(電火花)工藝及人工拋光的需求，完全以數 控加工中心機結合超音波加工模組完成所有的加工工 藝製程。如(附圖8)需要加工完成後的表面粗糙度平 均在Ra 0.1 um左右，完全不需要後續的拋光研磨工藝。對於材料表面更帶來了沒有表面硬化層的優勢， 完全不需要再進行後續的處理工藝製程。總結可以達 成「四省兩免」的效果，分別是： •省製程、省設備、省時間、省空間 •免錯誤、免管理電極(銅工)
另外，對於高硬度的硬質合金(碳化鎢鋼)的材料移 除率提昇上，也有顯著的成效，有利於當加工特徵無 法以線切割的方式進行粗加工的情況下，採用超音波 加工技術應用，能發揮整體加工效率的提昇，如(附 圖9)。超音波加工對於高硬度合金材料的鏡面加工應 用上，我們也有初步的進展，根據測試案例的結果顯 示，運用超音波加工技術搭配適當的鑽石磨棒刀具， 可以達到接近光學鏡面要求的等級表面，如(附圖10)，目前正著力於更高層次的應用技術發展中。

最後，針對模具加工過程中經常面對的石墨材料的加 工案例，我們也有初步的心得分享，如(附圖11)，被 主要產生兩個重要的進步，在各種加工條件下觀察備 加工石墨材料的邊緣發現其崩邊現象大幅的縮小，大 幅增加了石墨材料零件的加工的可靠度；此外，加工 效率的提昇與原來的方法及刀具相比，也有兩倍左右 的效率提昇。總結，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。

關於漢鼎智慧科技股份有限公司
由於半導體、光電、航太、醫療器材、能源、電動車、 3C電子、精密機械等，未來將大量採用輕量化、更 硬韌和耐高溫的先進材料。未來決勝關鍵將是在於高 效率與高品質的硬韌與輕量化先進材料加工技術與裝 備，不再是傳統的精密金屬切削技術。漢鼎智慧科技 股份有限公司是由科技部新型態價值創造計劃支持創 立的新創公司，同時也是國立中興大學根據上述計劃 所衍生的企業。成立於2018年5月9日，我們專注 於新材料加工技術產品與提供系統解答方案，願景是 成為全球新材料加工技術與服務業者的隱形冠軍，成 為領先全球的獨創技術與解決方案領導者及客戶最值 得信賴的合作夥伴，提供客戶們全球最高性價比值的 新材料加工技術產品和最佳客戶體驗服務。目前公司 成員近20餘位，具有理工背景的碩博士員工佔公司 員工6成以上，擁有堅強的創新技術研發能力與團隊。

聯絡資訊 漢鼎智慧科技股份有限公司 Mail：James.Chang@hit-tw.com Web：www.hit-tw.com■

這篇文章 淺談超音波加工技術應用於高硬度合金鋼材及模具案例 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

可排氣的頂針銷
製品頂出是注射成型過程中最後一個環節，當製品在模 具中固化後，需要一套有效的方式將其從模具中頂出， 頂出品質的好壞將決定製品的品質，因此，製品的頂出 不可忽視的，且在頂出中不能使製品產生變形、頂白、
破裂等損壞製品的現象。日本普樂望公司所提出的新技 術”可排氣的頂針銷”(圖1)在頂針棒的前端以特殊加 工技術，所做的可排氣式頂針銷，依照頂針銷的粗細尺 寸，有不同的排氣孔，排氣溝的設計在射出同時，能輕 易將模腔中的大氣直接透過排氣頂針銷直接排氣，相較 於傳統的產品流動末端，更能直接有效達到低壓射出的 效果。可排氣的鑲件入子(圖2)：展示了流道末端的排 氣鑲件，同樣的大幅度改變以往排氣槽容易變形、阻塞 的問題。

可調節式的排氣鑲件
可調節式排氣鑲件(圖3)：可調節式的排氣鑲件以往排 氣在固定位置、固定排氣槽深度，發現排氣不良或出現 毛邊時，必須將模具拆下，重新修改，而使用這個發明 後，不需拆模具即可按刻度調整排氣槽的深度。使用調 節式的排氣鑲件時，另外可以通過更換內置的彈簧，延 長使用壽命。最小尺寸規格可製成最小寬度為3毫米至 100毫米。在成型過程中首先出現的問題是壓倒性地堵塞排口的“短射”。如果從成型開始10小時後出 現短射，代表其排氣能力只有10小時。如果你想要 30個小時，則需要一個三重通風口。相反，如果可以 將進入空腔的氣體減少到三分之一，也可以將其保持 三次。通過一起使用“可排氣的頂針銷”和“可調節 式的排氣鑲件”，將有效率的提高生產效率。

星形主流道進澆套，大幅縮短成型週期時間
日本普樂望公司所提出的新技術”星形主流道進澆 套”縮短成型週期時間，節約材料，(圖4)模具主流 道的可更換式澆套，從圖形可看到澆套的中間孔，並 不是傳統的圓形，而是以特殊的加工技術，作為六星 形，星形的結構，除了節省材料之外，大幅增加了塑 膠材料與模具的接觸面積，在生產時快速將熱量帶離 塑膠，縮短成型週期。除此之外，又可以依照需求將 與射出機射嘴接觸部分設計成防止拉絲問題，降低拉 絲所造成不良現象。

(圖5)防止拉絲主流道澆套：防止拉絲射嘴，在增加 了許多溝槽，使射嘴與澆套之間增加許多空間，在澆 套內部增加散熱空間所以即使是將降低射嘴溫度，也 不易產生冷料頭現象，有效防止拉絲。

(圖6)進澆口突出防止，增加流量的設計：進澆點的 特殊設計澆套，運用在模具上，避免產品上有突點的 問題。

(圖7)八爪魚（章魚）腳形狀的進澆點：是將 傳統的點進澆口，設計為多點，節省材料，又降低射 出時的損耗，依照不同需求，又可以設計成上面，類 似於星形澆套的多體圓形澆套，降低週期時間。

澆口套效益
澆口套又叫唧嘴、灌嘴、澆口灌，（英文翻譯為： IngateSleeve），是讓熔融的塑料材料從射出機的噴 嘴注入到模具內部的流道組成部分，用於連接成型模 具與射出機的金屬配件。選擇澆口位置的技巧 1.將澆口放置於產品最厚處，從最厚處進澆可提供較 佳的充填及保壓效果。如果保壓不足，較薄的區域會 比較厚的區域更快凝固避免將澆口放在厚度突然變化 處，以避免遲滯現像或是短射的發生 2.可能的話，從產品中央進澆將澆口放置於產品中央 可提供等長的流長流長的大小會影響所需的射出壓力 中央進澆使得各個方向的保壓壓力均勻，可避免不均 勻的體積收縮 3.澆口(Gate)澆口是一條橫切面面積細小的短槽，用 以連接流道與模穴，橫切面面積所以要小，目的是要 獲得以下效果：A.模穴注不久，澆口即冷結B.除水 口簡易C.除水口完畢，僅留下少許痕跡D.使多個模穴的填料較易控制E.減少填料過多現象。■

這篇文章 日本精緻模具設計：排氣頂針模具技術案例 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

先前技術的缺點如下: 原料注入模具內經過加熱發泡成型或使用Mucell方式 射出，其因不易控制模內的氣體壓力保持一致，導致發 泡過程中氣體與原料無法完全融合或氣體與原料分離， 進而使成品會有局部硬塊的問題產生。再者，當原料持 續注入模具內部，而模具卻未有效排氣的狀況下，則會 形成產生充填不完全，即俗稱的包風現象，此包風現象 會使成品的不良率上升很多。

另外，為方便自模具內取出成品，習知方式是在模具 內噴塗離型劑以防止成型材料附著於模具內壁，並設 置一取出設備，將成品由模具內取出。然而離型劑可 能殘留於模具內壁，進而影響後續製程，且噴塗及後續清除作業，皆使得製程增加。因此，如何提供一種較佳的射出成型裝置跟射出成型方法，實為當前重要 課題之一。

新型態專利模具 模腔氣壓控制 舊型態射出與發泡模具的缺點如下: 一、發泡模具是由原料注入模具內經過加熱發泡成 型，或使用發泡劑加入原料中，又或使用Mucell方 式射出，料管加入惰性氣體，但因不易控制模內的氣 體壓力從射出到保壓時皆保持一致，導致發泡過程中 氣體與原料在射出過程中無法完全融合或因為氣壓關 係冷熱關係，原本氣體與射出原料分離，進而使成品 產生局部硬塊，黃斑等等的問題產生。 二、當原料持續注入模具內部，而模具卻未有效排氣 的狀況下在發泡模具上會形成大泡，在一般模具上則會形成充填不完全，即俗稱的包風現象，此包風現象 會使成品的不良率上升很多，又會遇到軟質發泡因黏 模而脫模困難跟積熱問題。
為解決這一些問題，所以瑞皇精密公司發展新型態專 利模具，並取得多國發明專利，此發明是提供一種射 出成型裝置與新型態模具構造，主要由單純的透氣金 屬或造型較複雜的則用3D列印金屬行透氣異形風路， 該通道可供氣體進出與氣量大小跟模內壓力，該模穴 內部會藉由該氣體通道或透氣金屬，經該異形風路預 先注入氣體與壓力，以使該模穴內部保持一預設壓力 然後一面射出一面控制模內壓力使其一致，且可控制 射出完畢轉保壓時變為氣壓為0或是讓該氣體自該複 數孔隙噴出，使一成品脫離該模穴。另外，本發明亦 提供一種射出成型方法。

透由創新專利技術，控制模內壓力射出到結束盡量保 持一致壓力，讓其形成發泡率盡量一致，控制射出流 速，均衡模壓力等優點，也幫忙產業界解決長久無法解決之問題，並回饋廠商以模具單一授權部分與廠商 一起把餅做大，讓亞洲工業在歐美可以更發光發熱。

新型態專利模具 光學LSR創新射出模具 以光學產品由於需透鏡將光源集中，因此要極佳的透 光度，目前在市面上常見使用的材料為聚碳酸酯(PC) 跟PMMA，PC跟PMMA透光度雖佳，但有易碎、久 用後環境上紫外線跟熱會使之霧化，而導致透光度降 低的問題，更嚴重的問題是未來車廠會以電動車並搭 配LED燈為準，賓士，特斯拉等品牌商，為了省電電 動車市場慢慢改為LED燈，而LED會產生端波藍光 跟後版高溫會更容易使PC跟PMMA劣化，故此類的 光學產品有逐漸被矽膠取代的趨勢。

但矽膠光學對亞洲是一比較相對陌生的領域，LSR液 態矽膠料是大約18度的料在料管，靜態混練棒攪拌 的過程跟A、B劑交鏈過程會產生氣泡，當模具合模 後，如無法持續抽氣保持模具內部真空，會導致兩劑 型矽膠交鏈時產生的化學氣泡留在成品中，致使光線產生陰影或散射，進而影響照明效果，故瑞皇精密工 業公司，發明此模具專利針對此一問題進行創新讓良 率提升並使脫模更好脫模，該技術是透由模具發明專 利技術跟透氣金屬的應用，控制模具內吸真空度並於 射出時持續抽氣，讓品質量產更加穩定。

氣體控制的模具 本發明是提供一種射出成型裝置與新型態模具構造， 主要由單純的透氣金屬或造型較複雜的則用3D列印 金屬行透氣異形風路，該通道可供氣體進出與氣量大 小跟模內壓力，該模穴內部會藉由該氣體通道或透氣 金屬，經該異形風路預先注入氣體與壓力，以使該模 穴內部保持一預設壓力然後一面射出一面控制模內壓 力使其一致，且可控制射出完畢轉保壓時變為氣壓為 O或是讓該氣體自該複數孔隙噴出，使一成品脫離該 模穴。另外，本發明亦提供一種射出成型方法。透由 創新專利技術，控制模內壓力射出到結束盡量保持一 致壓力，讓其形成發泡率盡量一致，控制射出流速， 均衡模壓力等優點。■

聯絡資訊 瑞皇精密工業股份有限公司 Mail：fu@hwameei.com.tw Web：https://rayspert.business.site/

這篇文章 3D列印在LSR與發泡模具的創新應用 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

高碰撞穩定性
「客戶選擇我們的複合材料用於這種結構的原因是， 它相比金屬設計約輕45%。 由於高度的功能集成， 可實現節約型高效生產，還可承受碰撞時的高機械載 荷。」朗盛高性能材料(HPM)營業單位TEPEX汽車 主管 Henrik Plaggenborg 解釋道。 全裝配後排座椅 系統的系統供應商是位於德國施塔特哈根的福吉亞汽 車座椅業務部。

低成本，一步法成型工藝
到目前為止，同類的座椅主要由金屬殼製造並擰在底 座上。 製造金屬外殼非常耗時，因為它們由許多單獨 的零件組成，這些零件必須通過幾次焊接才能連接在 一起。 「相比之下，在複合成型工藝中，只需一個步 驟就能製成可立即安裝的元件。 由此可以直接在射出模具中加熱並製造預成型複合材料產品，並通過注射 成型的方式使這些產品具備了多種功能。 這簡化了後 續組裝，並大幅節省了生產成本，」HPM TEPEX 汽 車組的專案經理Sontag評論說。 除加強筋之外，用 於將閥座蓋固定到位的管道槽以及許多夾持器和導向 器(如用於座椅通風和電纜夾持器)都被整合到元件 中。 連接座椅外殼的夾子也是直接插進去的。 「使 用夾子可以又好又快地組裝外殼，且無需使用螺釘， 然後再次拆卸以進行維修。 這些夾子非常穩定，並且 符合所有相關的安全要求，」 Sontag補充道。

針對元件開發的綜合HiAnt客戶服務
作為其HiAnt客戶服務的一部分，朗盛在開發座椅外 殼和完整的後座系統方面為專案合作夥伴提供了全面 支援。 例如，HPM確定了福吉亞結構類比所需的複 合材料和二次射出材料的材料資料，以便計算安全性 群組件的機械回彈性。 此外，在懸垂類比中分析了用 於精確和可重複地形成半成品複合材料產品的幾種策 略。 這些策略被納入設計工具和流程的優化建議中。 「例如，我們建議使用特殊的夾具將塑化的複合材料 板材固定在射出模具中。 」

應用範圍廣泛
TEPEX由總部設在德國布里隆的朗盛子公司BondLaminates 有限公司開發和生產。 TEPEX dynalite的 價值已經在結構輕量化汽車設計的大規模應用中得到 證明。例如，它用於大規模生產前端、剎車踏板、車 身底板組件、車身可拆卸部件的加強結構插件以及車 門和電子模塊的托架。朗盛預計，這種複合材料將在 未來用於製造靠背和扶手，以及用於自動駕駛的新型 高度複雜座椅系統的座椅外殼。 Plaggenborg表示: 我們正在考慮設計可自由旋轉、可旋轉或可拆卸的座 椅，這些座椅不僅重量小，而且滿足所有碰撞要求， 並配備了許多集成功能，如安全帶、信息娛樂和舒適 系統。此外，該輕質材料可用於製造公共汽車、高級 巴士和家庭客車的舒適座椅。

關於朗盛
朗盛是全球領先的特殊化學品供應商，2018年銷售 總額為72億歐元，在全球擁有約15,500名員工，分 佈在33個國家的60個生產基地。朗盛的核心業務 包括開發、生產及銷售化學中間體產品、添加劑、特 殊化學品與塑料。朗盛已被納入領先的道瓊斯可持續 發展指數（DJSI全球及歐洲）和富時社會責任指數 （FTSE4Good）中。■

這篇文章 連續纖維增強熱塑性複合材料的規模化生產 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

電動汽車的金屬替代品
隨著對電動移動性的需求不斷增長，電磁干擾（EMI） 屏蔽和熱管理在提供高質量汽車電子系統方面變得越 來越重要。特別是，金屬外殼容納電子控制單元或電 源和電池管理模塊，保護這些元件免受熱和機械損 壞。然而，這些傳統的金屬外殼很重，在純燃燒或混 合動力汽車的情況下驅動燃料消耗和碳排放，並且在純電動汽車的情況下具有牽引和駕駛經驗。帝斯曼的 導電塑料產品組合可替代全金屬外殼，屏蔽效率約為 塑料厚度40-60dB，可防止EMI，並可減輕高達50％ 的重量。

Akulon® 改變用途：
聚酰胺回收廢棄漁網 DSM和右舷走到了一起，當衝浪板公司選擇了帝斯曼 公司Akulon ®改變用途，其中使用的樹脂完全由廢 棄的尼龍基漁網回收，並以其可持續性輪廓不亞於其 性能。廢棄的漁網從印度洋和阿拉伯海採集，並在衝 浪板中獲得新的生命，如鰭片，鰭盒，立式槳板式泵 和其他結構部件。該產品可應用於許多其他應用，專 門針對體育和休閒市場。

Arnitel® E-TPEE可持續的、高性能的運動鞋
近年來，運動運動服裝行業越來越多地集成高性能材 料，以在不影響重量的情況下提供更高的耐用性，穩定性和功能性。DSM 的擴大 Arnitel® 共聚酯。 （E-TPEE）可以在運動鞋的中底可以用於提供一系列 的性能優勢： •非常高的反彈率為75-80％，而相同密度的其他材料 如E-TPU為65-70％。 •在不同氣候條件下保持一致的表現; Arnitel® 具有在 模數橫跨溫度從-25℃至+ 50℃的高稠度。 •Arnitel® 使圓設計為鞋幫和鞋底材料的全聚酯溶液 時，包括黏合劑。

Arnitel ® 在非充氣輪胎
由於需要整合更高水平的可持續性，耐用性，效率 和降低成本，非充氣輪胎或無氣壓支撐的無胎輪胎
市場正在推動市場。一個家庭的高性能熱塑性彈性體 （TPE），提供的柔韌性，高耐熱性，強度和加工特 性的獨特組合。這樣，Arnitel ® 越來越多地被用作一 個打火機，聰明，更環保的常規橡膠替代方案中，減 少對環境的影響，並最終系統的成本。

汽車零配件的增材製造，小批量和訂製生產
增材製造（AM）正在從原型設計迅速發展到主流生 產，為許多行業開闢了廣泛的新視野。數字化生產技 術可實現新設計和應用，同時減少庫存，工藝浪費， 運輸成本和碳足跡。帝斯曼在增材製造領域已經超過 25年，而K2019將為汽車原始設備製造商概述AM 的機會。■

這篇文章 帝斯曼將在K2019上展示以目標為導向的創新 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。