技術專題主編前言｜模具技術專輯主編前言

模具是製造業的基礎，各種工業零件及組件如汽機車零組件、扣件、手工具、電子產品、光學元件的生產製造都是使用模具經由沖壓、鍛造、壓鑄、射出成型及粉末冶金等製程製造成成品。模具在生產製造扮演關鍵角色，更是決定產品品質與生產效能的關鍵因素，為了使模具的功能極大化，模具材料、加工方法、精度及使用壽命等因素都必須有詳細的規劃與設計。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10 篇文章，內容十分豐富和精彩，其中，除了產業領袖觀點、產業脈動資訊之外，還包括了：熱鍛、壓鑄、鑄造、模具加工及模具複合表面處理等議題；其中：

【模具材料的脈動與發展趨勢】一文，是特別邀請臺灣模具公會理事長，同時也是梧濟工業股份有限公司董事長的張和明先生，以其在模具產業中奮鬥三十年以上的經驗， 和大家分享模具材料的發展與應用各方面所面臨的挑戰與問題，同時也分享了其模具材料在各種應用領域之發展趨勢，供大家一同省思及參考。

【國際模具產業發展重要觀測】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，節能減碳及智慧化等方向進行製造升級轉型。模具製造標準化與數位化是發展重要關鍵。而在全球淨零排放趨勢與減碳壓力不斷升高下，終端應用朝綠色化(輕量化、節能減排)、智慧化以及高效化發展。以運輸工具為例，隨著電動車款種類與銷量持續上升，車廠開始面臨策略轉型，朝向輕量化、電動化與模組化發展，也因此相關模具必須重新設計與開發以對應相關需求。

【戰機起落架鍛件之鍛造製程研究開發】文中，作者針對大型鋁合金起落架鍛件，設計多軸複動化閉塞鍛造模具，進行無毛邊鍛造成形以降低鍛造負荷。作者以DEFORM軟體進行鍛造製程模擬，顯示多軸複動化閉塞鍛造模具可降低鍛造負荷，克服國內鍛造設備成形負荷不足之問題，鍛造出國內首次起落架鍛件。

【鍛造數位輔助設計系統】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，建立鍛造輔助設計系統，結合鍛品分類模型、成形道次預估模型以及鍛胚幾何設計模型，建構一個預成形設計系統，可提供鍛品之形狀複雜度、成形道次數、鍛胚幾何、預成形幾何及成形負荷等資訊，目前系統可應用於扣件、手工具之產業。

【四模徑向鍛造成形模組研究開發】文中，作者們有鑒於電動車已成為目前最熱門的研發議題，徑向鍛造是一種能夠鍛造出長軸件以及中空管的成形製程，一般都是以專用設備來進行，但價格非常昂貴。為了降低設備成本，擬開發複動化模組搭配一般傳統鍛機，產生徑向鍛造的動作，來取代徑向鍛造機。以純鋁棒材做實際鍛造驗証，可將∮178 mm棒材鍛至∮75 mm，材料斷面縮減率可達82%，鍛件無出現包料現象。

【三片式壓鑄模具之創新流道設計優化熔湯的充填模式】一文中，作者們設計了一種三片式壓鑄模具的流道設計，在豎流道的上方增加一個圓形緩衝塊，舒緩熔湯的慣性作用，讓熔湯得以輻射流模式充填模腔，獲得熔湯更均勻、更良好的流動模式，從而提高壓鑄件的品質。此創新的流道設計，可有效地降低鑄件缺陷，除延長模具使用壽命外，也能提高鑄件的品質與良率。

【重力鑄造模具數位輔助設計系統】，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，為解決國內重力鑄造產業模具設計優化與製程參數優化技術缺口，發展重力鑄造模具數位輔助設計系統其目的在設計階段到產品鑄造製程工藝過程中，藉由數位設計引導與鑄造製程優化技術整合在設計流程中提供最適化選擇，透過鑄造模擬軟體來驗證；並將重力鑄造的經驗式設計傳承為習性，強化為數位輔助設計系統的傳承技術，藉此提升該產業在國際競爭力和增加鑄件附加價值。

【透過雷射製程參數調控模具表面粗糙度、硬度與孔隙大小之研究】一文，作者介紹了其應用傳統塑膠射出模具遇到結構複雜或深寬比長的模仁時，常會有不飽射、氣泡殘留等問題，但受限於逃氣孔位置過遠或無法使用等問題，因此需要設計與使用透氣模具或透氣滑塊來解決逃氣之問題，來提升射出產品的良率。金屬粉末雷射造型複合加工技術所具有的加工柔性，使其不但可以在模具內部構築起任意形狀的異型水路，還可以通過雷射控制金屬粉末的熔化程度，以求達到控制造型零件緻密度的效果。利用這一技術，就可以在模具的任選位置上構造出具有稀鬆緻密度的多孔質層，孔徑範圍：0.03-0.6 mm，用於排除模內困氣，甚至可以用作為氣輔成型時的腔內進氣部位。

【硬質合金鎢鋼模具之加工製造技術開發】一文， 作者介紹了其針對鎢鋼模具，具有硬度高、耐蝕佳、耐高溫、耐衝擊、膨脹係數小及壽命高等優點，廣泛被應用於電子、汽機車、機械五金、民生電器、航太等領域的沖壓與金屬粉末壓製模具製作上。而集許多應用優點於一身的鎢鋼模具，卻因為硬度高的特性，導致在生產加工製作上困難重重。本研究提出有別於傳統使用鑽石磨棒研磨與放電加工(EDM)的方式，採用具有高加工效率的電解磨削製程搭配具高加工精度與表面品質的聚晶鑽石(PCD)刀具直銑製程，來改善現有鎢鋼模具加工效率不佳、電極/刀具耗損造成成本提高、模具表面殘留應力及大量依賴人工後續拋光的問題瓶頸。

【模具複合處理技術介紹】一文， 介紹複合處理技術特點：過飽和滲氮、無白層滲氮、PVD (Physical Vapor Deposition) 鍍膜、強形變細晶化、深層擴散氮化，並將應用此技術之成果進行說明。

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。