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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:陳佩吟、廖建智金屬異質材料結構輕量化設計新技術

現今工具機的應用範圍很廣，包括:金屬加工產業、PCB產業、半導體產業、汽車產業、航空產業、超精密加工產業等，在現代精密製造扮演了重要角色，工具機結構主要包含底座、橫樑、鞍座、主軸頭等結構件，而這些結構件則代表機台剛性與產品精度呈現的基礎條件，因此工具機結構件材料的選用取決於機台對性能的要求，本文藉由金屬與熱塑性複合材料結構設計技術開發，建立結構製程新技術，最終成品具備高剛性、高強度、低重量、低熱傳導性需求，進而達到降低工具機金屬件重量、高熱阻絕特性，降階進給驅動馬達功耗規格，最終達到降低電力能源消耗與對應碳排目標。

作者:吳慶財、郭信宏、賴銀瀛、洪旭峰、黃振三、戴嘉宏樹脂複材快速模具於汽車板金成形之研究

本研究建立國產高強度樹脂複合材料之快速板金模具技術並應用於汽車底盤轉動軸之塵封蓋板金零件之快速試作開發流程上，經過模具設計與電腦模擬分析結果顯示傳統製程需要3道次以上才能成形之零件，本研究採用寸進成形法之樹脂模具工法成功完成108件成品之取樣，由少批量生產之樹脂模具與成品之掃描量測與誤差分析顯示模具無破裂損壞，少批量生產之模具磨耗之誤差為0.12 mm，成品掃描資料與原始設計圖誤差分析平均誤差為0.21 mm，顯示樹脂快速模具之可成形模次（壽命）與成形之成品精度皆符合試作之品質需求。

本研究樹脂模具之試作實務應用案例，樹脂模具製作時程為傳統模具製作時程的30 %，樹脂模具製作成本與傳統模具鋼製造的模具成本比較約減少30 %；經由少批量生產之試作模具與成品誤差分析顯示，樹脂快速模具在產品試作驗證階段可以達到快速與經濟之目的，在我國車身開發應用案例日益增多之際，樹脂模具提供汽車整車業與汽車零組件業之板金先期開發試作之重要途徑。

作者:凃冠旭、莊傳勝、王淑儀金屬積層製造車業創新應用及發展

積層製造技術可實現快速原型製造、高自由度客製化設計、材料多元使用等特性，在模具、半導體、汽機車零組件、航太及醫療等產業均具有眾多應用實績，其中產品強度與緻密度已超過傳統鑄造元件，製作成品可直接作為功能性之零組件直接應用，突破過去僅原型展示之用途，展現極高之工業應用與經濟價值。同時，帶動全球知名工業、車業、AM 廠商與研發單位，全力投入金屬積層製造車業技術發展，並結合工業 4.0 未來工廠情境，搭配物聯網、智慧機器人及巨量資料分析，朝向開放架構、模組化可擴充、多站式連結，實現跨場域之智能化整線量產製造。

作者:胡秉淳複合層板成形模擬與模具技術國際現況

纖維與金屬複合層板(Fiber metal laminate, FML)是同時利用金屬結構強度與複材輕量化等材料優勢的混合材料，以各取所長的概念可針對性的依據產品的需求，設計疊層方式及材料的選用。目前已經廣泛應用在高值化的運輸產業中，針對近來越來越嚴苛的能源法規與安全規範問題，FML製版與成形製程已是各國研發單位相繼投入的主要研究目標。本文針對目前FML的模擬分析的發展現況進行介紹，包含成形模擬資料庫建立、機械性質測試及機械性接合方式的分析，以及模擬準確度的優化等。並探討FML成形使用之模具架構，包含沖壓(stamping)、鋪疊(Lay-up)、液壓成形(hydroforming)等，進行文獻回顧與討論，並針對未來主要的研發方向進行說明。

作者:鍾偉權、蔡宗汶、林得耀、劉松河金屬粉床式融熔虛擬製造技術

金屬積層製造中的粉床式燒熔技術(Powder Bed Fusion, PBF)正以快速成長之姿，已漸漸從打樣應用到終端零件應用，在航太、模具、醫材等高值產業中嶄露頭角。然而此技術需克服急速加熱冷卻引起之熱應力所產生的殘留應力破壞問題，殘留熱應力輕則導致成品翹曲變形無法達到設計規格要求，重則可能會引起機台機構損耗、停機導致製程停擺，浪費製程材料與時間。透過工研院雷射與積層製造科技中心研發之虛擬製造技術，製造者可在長達數天或數周的製程啟動前進行虛擬製造，預視製造結果是否有風險或成品精度會否無法達到要求，協助製造者強化設計降低製程風險。此技術已開發成一獨立軟體－ITRI AMSIM，讓使用者快速得到預測結果並改善設計，可大幅減少因搭配試誤法之真實製程所造成之材料與時間成本浪費，以提高PBF設備投資報酬率。

作者:莊志宇、蔡佩蓉、陳彥儒、黃彥霖、姜志華、陳逸群複材殼件成形製程與模具技術介紹

異質複材具輕量化、高性能(耐用/強度)、可加工等特性，近年在運輸(航太/汽車/自行車)、消費性電子產品、通訊、機械設備、熱管理等產業需求大增。全球複材材料市場將由2017年4.4億美元成長至2026年12.9億美元；其中，以金屬為主的複材材料，預期2022年產值將達4.4億美元，而產量將由2012年1,900公噸成長至2022年3,400公噸。異質複材其組成可含非金屬及金屬層，相互面結合成為板、殼件，其非金屬層可為熱固或熱塑複材，相較於熱固複材為非循環再用材料，熱塑複材具備可回收再利用，預浸材料無需冷藏，加温後成形性佳等優點，其本身之熱塑性樹脂加熱軟化，常溫固化，為可逆物理反應。複材板材可經由熱成形製程產出所需曲面特徵之殼件，具有可塑性成形及量產的潛力。本文將介紹金屬中心新近發展之複材材料加熱製板、殼件熱成形製程與模具技術研究成果，以提供相關業界之參考。

作者:黃一萍、蔡明城、楊淑慧伺服沖床成型曲線智慧化工具開發

伺服沖床相較於傳統沖床的最大特徵，在於能夠控制沖頭的運動及速度，並配合不同的加工目的，使用最適合之成型曲線，以達到最大的生產效率。對於伺服成型曲線智慧化，必須先拆解其特性。曲線分為有加工與無加工，其中有加工部分需要根據需求使用不同的曲線，有不同的曲線後，可以再拆解曲線中每個轉折節點，也就是智慧化需要對每個節點進行判斷，並選擇最好的路徑。因環境議題使鋁合金採用率上升，而7系列鋁種之鈑金因強度高延展性很低，成型時易破裂，因此成品品質不佳造成量產難度高，愈加顯示伺服沖床成型曲線智慧化工具的重要性以及未來市場發展潛力。

作者:郭光輝中國金屬成形設備產業現狀解析

台灣金屬成形設備出口至中國大陸，近年雖有ECFA及中國十二五計畫雙重有利條件，但，檢視出口至中國大陸之金額佔比及出口金額卻快速衰退，產品逐漸失去競爭力，此為台灣金屬成形設備產業帶來警訊，因此透過瞭解目前中國大陸金屬成形設備產業結構及環境，台灣企業能充分發揮自我之優勢與特色，運用台灣企業於產品品質、研發創新、銷售技能、製造技術及流程管理等優勢，加強產品市場區隔及差異化，在產品研發、生產技藝、服務模式及管理能力等精益求精，快速促使企業升級轉型，避開其紅海市場，爭取獲利更佳之中高端產品市場。