MIM風雲 (3)點匠錄：模具與注射成形
前言
人類與動物區別其中的一項，就是人類會使用工具 (Tools)來複製產品，而工具就是模具(Molds)，模具中 有一個到數個的已經定義形狀與尺寸的模穴；中文字義 的奇妙也是人類與野獸的不同，很多由”具”當詞尾組 成的詞句，如玩具、手工具、治具、夾具…等不勝枚舉， 這些各種工具的用途都是幫助人類美好的生活。
在廣義增材製造的方法中，模具是重要的一個產品複製 工具，有了模具可以賦予材料填充並且有了邊界、尺寸 以及機械性能的整合效益，更因為可以計算成型時間有 了效率，也就能夠被賦予複製產品而產生了有效的經濟 活動。所以把模具設計正確，是非常重要的事，尤其在 模具的製造和未來生產的成本更要詳細計算討論，通常 模具的價格超過產品的價值很多，隨著產品被複製數量 的增加，產品本身攤提模具的費用就越來越低，很可惜 的是許多製造業主都喜歡用”便宜行事”的模具，Dr. Q 說的不是不能用價格便宜的模具，而是沒有經過細節檢 討和因製程關鍵需求而設計的模具，希望讀者能明白，
一分錢一定是一分貨，而且羊毛不是出在羊身上，是 在業主身上，便宜行事只會造成往後更差的結果。
經過五年來的努力，MIM技術因為塑料注射成形產業 的發達，我們蒙受其惠，包含產品設計手段(Design For Manufacturing, DFM 製造可行性設計 )、模流模 擬與分係對策、模具製造方法(傳統機加工、金屬3D 打印)、注射機(液壓機、電動機以及動態注射機等)、 注射機輔助配件(螺桿、炮筒、模溫機、機械手)，這 些技術/方法/設備/耗材都日新月異的被創造/改 變/升級，也讓MIM技術隨之增添傳奇。那麼接下 來要為讀者介紹幾家由Dr. Q心目中認定的匠級廠商， 他們的服務和能耐不僅只為了MIM產業，甚至是整 個塑料注射成形大產業，一起來看看。
模擬軟件
大學社團變成公司 – 科盛科技的Moldex 3D 科盛科技就是張榮語教授所帶領的團隊，張教授在台灣清華大學化工系任教時期，由學生社團舉辦的暑期 化工營的延續，實驗室學生們一起把研究程就轉化成 為商業運轉的真實案例成為學界佳話，也對大中華 地區的塑料注射成形技術演化寫下一段傳奇，軟件 Moldex 3D已經是華人圈的是佔率最高超過50%以 上，由版本的語言轉化親和力十足，東北亞和東南亞 也有進展，尤其是東南亞因為環境和政策條件，這兩 年的進展更是暴增需求。
在最新版本R16的PIM模塊有改進了功能，對於客 戶的數據建立也有改進的作法，可以使用BASF標準 喂料之外，也開放付費測試喂料特性。 Dr. Q建議大 家可 以先其採用論件計費實際的分析產品模具設計的 正確性，同時要注意到模流分析的價值不會是一槍命 中，而是循序漸進的得到經驗和成果，也請和客戶溝 通這種科學論證是必須的階段。
注射成形機與輔助配件
世界級注射成形機巨擘 – 海天注機集團 很有意思的是光講”海天”，在中國也有另一個食品 集團”海天醬油”和海天注機集團的名字雷同，也是 市佔率級大的，大陸的塑料業界都都曾說”海天除了 注機外還打醬油”，其是不是，但也代表海天注機級
圖1:可視化塑料壓實過程，動態壓實過程更快。左圖為餵料未使用動態的塑化狀況，右圖是已經開啟動態驅動的狀況，餵 料提早塑化熔融
團隊註注射機市場細微且完整的佈局。在公司董事長 明確的抉擇之下，海天注機集團憑藉自製零件與併購 海外品牌，得到了市場的高度認可，電動注射機已收 購德國長飛亞/高階注射機已收購日本新潟，注射機 的輔助配套模溫機、機械手、叉車與自動化設備由海 天動力承接，這些都是海天注機集團的優勢，也說明 了海天的匠心獨具。
到今天，海天注機集團仍以驚人的出貨速度– 每周大 於80部各式注射機出貨，產品範圍擴及塑料、聚合 物、粉末注射成形以及金屬壓住機等等，這個巨擘能 夠為注射行業帶來最有要效益的價值。
業界的小巨人 – Babyplas 微型注射機 深圳迪嘉科技代理的意大利微型注射機品牌- Babyplas，這是業界眾所周知的設備，最新的一筆有 趣的產品交易，北京聯合科技大學的微型裝配與齒輪 製造實驗室看上的這個設備做為微型齒輪成形的研究 使用。 Babyplas並沒有使用習用的螺桿進行送料， 而是採用鋼球導熱與擠壓來取代螺桿對材料塑化，使 得設備可以縮小到桌上大小可以(就是一張辦公桌椅 以內)。別小看這個注射機，它可是麻雀雖小、五臟 俱全，Dr. Q在幾個國際展會和參觀工廠，都發現它的聚落身影(不只單單一台)。如果大家有興趣，歡迎 聯繫兩為李氏兄弟，可以到深圳實際感受微型注射的 優勢，尤其是模具不用老式太重的設計，桌上輕鬆注 射的工作條件，很有趣歐!!
新技術崛起 – 動態注射成形機
動態塑化成型是中國工程院院士、華南理工大學聚合 物新型成型國家工程研究中心帶頭人瞿金平院士團隊 多年潛心研究的具有國際專利的科研成果，由瞿院士 的參與並指導廣州一道科技有限公司將新技術應用於 設備上，這將會是塑料與MIM注射成形的一個革新 技術，關鍵在於動態產生器- 超聲波添加於注射機螺 桿，驅使喂料提早塑化並防止堵塞，同時也改變了 MIM喂料密度分散不均勻的窘境；動態注射也能增強 物料的流動性，使喂料填充模穴長度增加！如圖1所 示，加入動態源素使喂料提前塑化；圖2 為動態注射 增長喂料流動行進長度，震動能量越大使得產品干涉 紋變寬。大國之匠為工業革命之要素，動態注射的一 道科技當之無愧，目前一道的技術在透明PET瓶坯、 LED的PC/PMMA超厚度導光透鏡已經是全球知名。
不必花大錢 – 客製化的螺桿與炮筒
此外，由於注射產業的進步與普及，將上製造螺桿與 炮筒的設備越趨精良，大陸的砲筒螺桿製造廠商已經 接近甚至部分超越了國際水平，Dr. Q要特別推薦的是東莞燁橋的螺桿、炮筒與火箭頭三件套，總經理王 善忠先生為人敦厚，樂意分享技術並持續改進，他的 數據庫有足過PIM產業經驗，對於螺桿壓縮比的調整 是和不同收縮比的MIM/ CIM喂料，不同表面硬化層 處理適應不同硬度的粉末材值，都可依據客戶的要求 進行客製化螺桿製造，而那些標準品牌配備的螺桿， 就更不在話下了，有興趣的讀者可以參考採用。
Dr. Q要強調的是，仍然有其他眾多的優秀供應商可 以選擇，Dr. Q並沒有被足夠的篇幅來撰寫。但是這 裡所推薦的，是以Dr. Q的內心和幾年來配合的評價 而定的工匠，請讀者們自行斟酌判斷。
