技術專輯主編前言 | 模具技術專輯主編前言

作者:

李新中

刊登日期:2021/11/30

新冠疫情的持續延燒,對全世界製造業的生產鏈造成了極大的斷鏈影響,而臺灣由於疫情控制得宜,所以所受到的衝擊相對於國際,相對較小,而國內的模具在內需部份及與模具相關的研究,亦經大家共同的努力,而未受到太大的影響,算是不幸中的大幸;以下,我們依循往例,邀請了多位專家一同撰文,為大家介紹,過去這一年來和模具產業相關之最新的技術及市場資訊。
在本次的【模具專輯】裡,共收錄了11 篇文章,內容十分豐富富和精彩,其中,除了產業領袖觀點、產業脈動資訊之外,還包括了:熱鍛、溫鍛、砂模鑄造及快速模、複合材料成形等議題; 其中:
【模具產業面臨的挑戰與轉型】一文,是特別邀請台灣鍛造協會理事長,同時也是千益鍛造模具公司董事長的王總民先生,以其在鍛造及模具產業中奮鬥三十年以上的經驗, 和大家分享其在努力打拼經營公司的過程中,所遇到的種種主要挑戰,他歸納出,主要包括【人才】、【知識庫】、【設備】、【材料】等各方面的問題,同時亞也分享了其針對這些問題所採取的對策方案,供大家一同省思及參考。
【台灣模具產業回顧與後疫情時代對模具產業影響評估】一文, 作者為我們回顧與分析過去一年來我國模具產業的變化, 她指出2020年由於中美貿易戰的加劇,以及新冠疫情的影響,使我國模具產業產相較去年衰退了2.3%, 產值為476億新臺幣,幸好臺灣疫情控制得宜, 所以國內需求相較去年則是持平的狀態,但在模具的出口方面,則是深受疫情造成的國際封城、斷鏈現象,而使模具出口值較去年大幅衰退13.7%;但隨著國內外疫苗施打率的提高,預估2021年臺灣模具產業有機會稍稍復甦; 而除了進出口值的分析之外,作者亦以【重大議題剖析-後疫情模具產業機會與威脅】為主軸,分析了我國模具產業在疫情過後,在電子電器、汽機車、再生能源、醫療用品等關聯產業所帶來的產業發展機會,並且也檢討了材料成本上升及美中貿易戰所帶來的產業威脅。
【拘束式鍛粗模具應用於熱鍛製程之預成形工序研究】文中,作者針對機械產品中吊取作業使用最為廣泛用的機械扣件之一的環首螺栓, 進行前擠預成形熱鍛製程與拘束式鍛粗預成形熱鍛等兩種製程之開發;在其研究中, 以SUS304不銹鋼棒材為材料,經由模DEFORM-3D成形模擬軟體輔助進行模具設計,並經實體模具之開發與實際鍛造測試與驗證,結果發現,拘束式鍛粗預成形製程,相較於前擠預成形製程,為較佳之環首螺栓熱鍛製程。
【高真空壓鑄件開發】一文中,作者們以雪地摩托車零件為載具,介紹了其以Silafont-36壓鑄鋁合金材料,進行【高真空壓鑄件】技術之研究開發,該技術,相較於一般傳統之壓鑄技術,其具有能夠獲得得以承受負荷之結構件,並且可以進行後續銲接與熱處理加工之壓鑄件,因此在汽機車產業將可望獲得非常多的應用機會。
【鋁鎂合金板材溫成形製程研究】中,作者們有鑒於電動車已成為目前最熱門的研發議題,然而電動車因需搭載龐大的電力系統,造成了車重的增加及運行效能的降低,所以和燃油車一樣,輕量化仍然是其必須克服的重要議題;因此作者們針對Al 5052-H32鋁鎂合金板材溫成形製程進行了一系列的研究,並以軌道車輛的座椅扶手為載具,進行了實際開模試作驗證。
【扣件產品製程設計系統開發】一文,作者們為了協助扣件業者進行有效的鍛品設計與製程規劃,而利用形狀複雜度因子,建立了螺帽鍛品成形道次數預估模型以及鍛胚幾何設計模型,建構成一個預成形設計系統; 該系統經實際驗證確認,可有助於業者針對螺帽鍛品,進行最適化之預成形道次數設計,該系統可進一步作為未來發展智慧設計系統之基礎。
【砂模鑄造自動生成最佳冒口的系統】,作者們有鑒於目前鑄造業業者,面對複雜形狀的鑄件之生產需求時,利用市售之凝固模擬軟體進行模擬分析時,往往需要經歷過多次的試誤法才能得到較理想的結果,然而這些經驗卻又無法適用於每次擬新開發的鑄件, 使得業者們往往無法得到真正精確的冒口大小及數量的設計;因此,作者們,開發了可自動生成最佳冒口系統設計方案的專用軟體,該系統可協助業者,迅速地得到正確的最佳化冒口設計方案,使業者可以縮短大量的產品開發時間約30%以上。
【基於積層製造之鑄造模具應用研究】一文,作者介紹了其應用積層製造技術於鑄造快速模具製造的成功案例, 其研究成果顯示, 利用積層製造於渦輪增壓器殼體之成型,可縮短產品研發時間50%,大幅降低業者的開發成本。
【熱沖壓快速模具製造技術研究】一文, 作者們開發了以噴膠黏粉積層製造技術,進行異形水路之設計與製作,並應用於大型鈑金用熱沖壓模具之開發,其成果並經以汽車防撞鋼樑為載具,進行實際驗證,能夠符合產業生產產品之精度與强度的規範要求,證明此技術快速試作之利器。
【複合層板界面層裂紋生成與成長有限元素分析及測試法國際技術現況】一文, 作者介紹了其針對纖維與金屬複合疊層板,探討疊層板之層間界面性質,以及黏合區裂紋成長及分離時之數值分析與模擬建模方案,並能依據材料特性而提供最適當的材料測試方法之建議; 其成果可作爲提供產業進行疊層板產品設計與成形之重要參考。
【金屬纖維複材板之薄殼成形模具開發】一文, 作者們有鑒於金屬纖維複材應用等5G通訊行動手持裝置之殼件、電池殼蓋,具有輕量化以及磁遮蔽及可循環再利用的優勢潛力,而進行金屬熱塑複材薄殼熱成形製程分析與模具技術的研究成果, 該成果未來亦可望能廣為應用於航太、衛星通訊等需要高比強度、輕量化等特性之結構件的應用。
以上所有的文章,都是作者們長期從事相關研究之心血結晶,編輯群深深感謝他們願意作無私的分享;同時,也預祝各位讀者都能從他們的文章中深深獲益。

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