智慧型 射出機聯網
AI and Internet of Molding
數位轉型，面向產業革命
告 別 人 工 ， 自 動 採 集 生 產 數據 即時監控，掌握全場生產狀態 自動通報，及時排除異常情形
√9 5 % 射 出 機 相 容 √ 無線佈署， 三 天 上 線 ， 維 護 容 易 √ S MB 智 慧 機 上 盒 / 塑膠製品業 第 一 名 (工業局SMB計畫1 0 7 ~1 1 0 年輔導期間) http://ww w.sma r tmac hi ner y.tw/page/abo ut/i ndex.a spx?kind=199
聯網化
√連結【機台數據】 √【全面提高工廠數據的即時性與正確率】
可視化
√解析【關鍵數據】 √【提高生產效率】
透明化
√精煉【核心數據】 √【降低管理成本】 √【簡化生產流程】
√【提升成型品質】
專利：M604914.M612691 (IoM®為型創科技註冊商標)
型創科技顧問團隊 廣告編號 2021-10-A01
30年模具與成型產業專業輔導經驗
SMB計畫塑膠製品業第一名
iom
智慧型 射出機聯網
AI and Internet of Molding
自 1 07年 2月 2日 公 布 至 11 0年 2 月 2 8日
依 產 業 別 統 計 ( 107 ~ 1 10) (合計共5,396台) 0 36 0
1, 500
713
2, 000
1, 012
16
38.9%(2,101)
塑 膠 製 品 製造業
14 8
32 2
機 械設備 83
汽 車 及 其 他 零件
11 4
21 5
紡織業 其他
68
72
塑膠製品業第一名
61 6.1%(331)
11 4 3.4%(182)
4135 1.4%(76)
食 品 及 飼品
工業局SMB計畫(107~110年)
59 58 6.2%(332)
39 47 2.0%(107) 21
電 子 產 品 及 光 學 製品
10 8 11.4%(614)
45 6.9%(371)
15 3
11 7
79 15.2%(821)
7.2%(389)
19 2
31 3
13
27 2 16 3
34 3
電 子 零組件
基 本 金屬
1, 000
500
金 屬製品
其 他 運 輸 工 具零件
單位:(已申請之設備聯網台數)
輔導成果 √ 工業局SMB(智慧機上盒)計畫107~110年輔導成果 √ 塑膠製品業補助821台，型創科技輔導416台射出機聯網，佔比51%
1.3%(72)
F Y107年設 備 聯 網 完 工 數
FY1 08年設備聯網完工數
FY109年設備聯網完工數
FY110年設備聯網完工數
合計比例
資料來源: 智慧機械推動 辦 公 室
成功故事 1
成功故事 2
北部小型廠 (醫 療 器 材 ) (1 0 - 2 0 台 )
中部小型廠 ( 手工具製品) ( 1 0 - 2 0 台)
車用零配件
手工具 積木玩具
產品
產品
產品
手持裝置
成功故事 3 南部日系中型廠 ( 電子精密製品) ( 4 0 - 5 0 台) 精密金屬沖壓 電子精密製品 繼電器插座
提升稼動率5%
提升稼動率5%
提升稼動率8%
提升工作效率40% 提高產值30萬/月
型創科技顧問團隊
提升工作效率75% 縮短排程時間33%
30年模具與成型產業專業輔導經驗
效益
雙色埋入
效益
效益
醫療器材
提升工作效率75% 故障排除時間 縮短43%
SMB計畫塑膠製品業第一名 廣告編號 2021-10-A02
iom
模具用鋼專家 自 1988 年開始，梧濟便 投入模具鋼材的銷售，提 供台灣模具業來自德國 Buderus 以 及 奧 地 利 Böhler 之 高 品 質 模 具 鋼，為不同客戶需求提供 最適宜的技術解決方案。
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-
化妝品/食品容器模具
-
優異之耐腐蝕性
-
車燈模具
-
耐磨耗性佳
-
需兼顧拋光表面及耐腐蝕性之模具
-
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SMART Molding Magazine•模具與成型智慧工廠雜誌 發行單位 台灣區電腦輔助成型技術交流協會 製作單位 型創科技顧問股份有限公司 發行人 蔡銘宏 Vito Tsai 編輯部 總編輯 劉文斌 Webin Liu 副主編 林佩璇 Amber Lin 美術主編 莊為仁 Stanley Juang 雜誌編輯 許正明 Billy Hsu 設計排版 許正明 Billy Hsu 數位行銷 簡如倩 Sylvia Jian
行政部 行政支援 林靜宜 Ellie Lin 洪嘉辛 Stella Hung 封旺弟 Kitty Feng 劉香伶 Lynn Liu 范馨予 Nina Fan 陳汝曄 Sharon Chen 技術部 技術支援 唐兆璋 Steve Tang 張仁安 Angus Chang 楊崇邠 Benson Yang 李志豪 Terry Li 劉 岩 Yvan Liu 張林林 Kelly Zhang 羅子洪 Colin Luo 王海滔 Walk Wang 羅偉航 Robbin Luo 邵夢林 Liam Shao 黃煒翔 Peter Huang 葉庭瑋 Danny Ye 劉家孜 Alice Liu 詹汶霖 William Zhan 鄭向為 Nick Cheng
廖士賢 Leo 彭楷傑 Eason
專題報導 專題主編 黃明賢 特別感謝 高雄科技大學、威猛集團、震雄機械廠、迪嘉機 械、世紀貿易、科盛科技、安科羅工程塑料、科思創、帝斯 曼工程材料、工研院、林秀春、林宜璟、邱耀弘、WINTEC、 ARBURG、Sodick、KraussMaffei 讀者專線 :+886-2-8969-0409 傳真專線 :+886-2-8969-0410
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※【SMART Molding】雜誌是由 ACMT 協會發行，委託型創科 技顧問 ( 股 ) 公司出版製作及訂閱等服務
廣告編號 2021-10-A05
SMART Molding Magazine•模具與成型智慧工廠雜誌
廣告索引
IoM 智慧型射出機聯網方案 -----------
P2(A01)
梧濟工業 ---------------------------------
P4(A03)
IoM 智慧型射出機聯網方案 ----------ARBURG --------------------------------水研 --------------------------------------
科盛科技 ---------------------------------
IoM-IPS 智慧排程方案 -----------------
P3(A02) P5(A04) P7(A05)
P15(A06) P19(A07)
型創 EOM 電力監測與節能解決方案 -A P39(A08) 型創 EOM 電力監測與節能解決方案 -B P55(A09) 數位版雜誌宣傳 ------------------------
P61(A10)
臺泰產業交流媒合會 -------------------
P102(A12)
電子束 EBM 加工技術發表應用說明會 臺泰產業交流媒合會 -------------------
出版單位 : 台灣區電腦輔助成型技術交流協會
P73(A11)
P103(A13)
出版地址 : 台灣 220 新北市板橋區文化路一段 268 號 6 樓之 1 讀者專線 :+886-2-8969-0409 傳真專線 :+886-2-8969-0410
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SMART Molding Magazine•模具與成型智慧工廠雜誌
目錄 Contents
等人提拔，不如自 14【新書介紹】 己拿梯子往上爬
16 射出成型產業及機臺發展方 向 20 出色的二板機 21 創新的伺服器節能驅動系統 置附加進料軸的威猛 23 配 S-Max 3 無篩網式粉碎機 雄 全 電 機， 幫 您 年 省 40 24 震 萬碳排放量
25
Babyplast 微型射出機── 專注微型精密零部件射出
26 為中大型鎖模力注射成型應 用提供新的機械手解決方案 ROBOSHOT ALPHA27 FANUC SiB 系列全新機種
28 低氧塑化系統 NRPs 34
V-LINE ® 惰 性 氣 體 溶 解 射 出 成型系統「INFILT-V」 Fiberform 克勞斯瑪菲創新
40 性的輕量化技術
22 32
技術淺談： 透明物品之氮 氣吹掃控制
SMART Molding Magazine•模具與成型智慧工廠雜誌
46 44
微孔塑料發泡技術
48
FANUC ROBOSHOT 附加軸 - 伺服旋出螺 牙機能
62 64
科思創提供新型 TPU 材料 應用於 5G 領域
在降低成本的同時 提升高級駕駛輔助 系 統 (ADAS) 的 性 能
50
善用新工具 靈活應 對多種 IC 封裝製程
66
第 56 招【 電 池 蓋 翹 曲變形篇】
56
威猛巴頓菲爾最新 一代氣輔技術
70
經典 3C 產品用 MIM 零件的材料應用
58
庖丁解車【動力總成 篇】
74
桌上永遠不要只有一 道菜──多元才容易 雙贏
新
登
場！
射出設備最新發展 與應用案例
「為響應讀者需求，本次專欄主題 為『 射 出 設 備 最 新 發 展 與 應 用 案
例』，我們特別邀請臺灣與外國知 名射出成型設備相關廠商，分別從 設備端以及應用端分享他們最新的
數位版雜誌上線中! 隨時隨地都能閱讀!
商品化技術。希望能藉由這次的主 題為各位讀者帶來最新的業界技術 內容。」■
專題主編時間 黃明賢 特聘教授（高雄科技大學） 現職： •高雄科技大學 機電工程系 特聘教授
經歷： •美國威斯康辛大學麥迪遜分校機械工程學系 博士 •熒茂光學 ( 股 ) 公司 法人董事 •高雄第一科技大學國際事務處國際長 •精密機械研發中心、富強鑫精密工業 ( 股 ) 公司 技術顧問 專長： •射出成型 •系統動力與監控 •智慧機械
射出設備最新發展與應用案例
為響應讀者需求，本次專欄特別邀請臺灣與外國知名射出成型設備相關廠商，分別從設備端以及應用端分享他 們最新的商品化技術。 在設備端方面：
• 歐洲 WINTEC 公司在二板機提出以伺服電機結合電子變量泵的伺服器節能驅動系統，達省電效果。 • 歐洲 ARBURG 公司以行星絲桿驅動組件提供全電機更高功率密度，更長使用壽命的驅動系統。 • 威猛集團提出選配進料軸的威猛 S-Max 3 無篩網式粉碎機、避免入料口架橋或結塊現象。 • 臺灣震雄公司全電機、歐洲 BABYPLAST 公司專注微型精密零部件射出的微型射出機等。 在應用端方面：
• 日 本 SODICK 公 司 為 防 止 塑 化 過 程 中 形 成 塑 料 的 氧 化， 提 出 以 低 氧 塑 化 系 統 (Nitrogen Rich-Gas Plasticization system、NRPs) 整合飢餓供應裝置 (Hungry Feeder) 以控制熔膠筒內的氧氣濃度。
• 歐洲 ARBURG 公司對於在醫療和光學領域以 PC、COC、COP 成型品質要求極高的透明部件，導入氮氣於塑 化單元進行抑制，利於消除黑點或變黃的成型不良問題。
• SODICK 在微細發泡技術方面，以自家在 V-LINE 機構的設計優勢，結合惰性氣體供給功能，提出 INFILT-V 惰性氣體溶解射出成形系統，以確保製程的穩定性。
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
12
• 德國 KM 公司提出 Fiberform 輕量化加工解决方案，整合精密溫控的紅外線加熱技術及機械手，將高强度的 纖維複材與熱塑性射出成型完美结合，達到成品減重及成型高效的優勢。
• 臺灣震雄公司在微細發泡技術提出微型射出整體技術的解決方案等。
除了上述提到的設備與技術應用案例之外，本次投稿的廠商還提供了許多不同的精彩內容，礙於前言篇幅有 限，便不一一進行介紹。希望能藉由這次的主題為各位讀者帶來最新的業界技術內容。■
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊) 圖片來源：Freepik.com 13 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
新書介紹 等人提拔，不如自己拿梯子往上爬：該懂卻沒人教，在 企業裡成功向上的三眉角 作者：林宜璟
出版：蔚藍文化出版股份有限公司 出版日期：2021 / 09 /03 發行版本：平裝 / 電子書 語言：繁體中文
立即掃描 QR 獲取更多書籍資訊
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內容簡介
常聽到卻搞不懂，想在企業裡活得久、過得好的三個關鍵眉角，管理顧問跟你一次說明白！ 眉角一：角色——有些事，真的和能力沒有關係，只看你認不認； 眉角二：溝通——不能用拳頭，只能靠舌頭；
眉角三：領導——當一頭獅子帶領的一群羊，遇到一頭羊帶領的一群獅子。 成功向上的人都有穿透蔽障的洞見，掌握某些不為人知的「眉角」，碰到關鍵時刻逢凶化吉，輕舟巧過萬重山。 江湖一點訣，他們心中自有致勝心法，在關鍵時刻，幫他們決定了勝負，猶如登上無形的梯子。
作者林宜璟兼用鳥眼與蟲眼觀察企業生態，小至細節，大至方向，無一不有。他秉持「成功必定有方法，失敗 一定有原因」的信念，整理分析這些長期研究而得的訣竅，幫助企業人晉級，掌握角色、溝通、領導這三個眉
角運作之道，增強「過關斬將，直搗黃龍」的能力。經過觀念的提點，讀者將能取得在企業中工作的要領，掌 握三眉角，成功走出自己的企業人生。
＊ 領導的本質不是權力，而是影響力。一種讓別人相信，依你的意思行事，會對組織有利，並在最後讓大家都 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
14
有利的能力。
＊ 個人與團隊宿命的矛盾是：創造利益時要合作，分配利益時卻又要競爭。個人與組織就在這種競合的狀態中， 保持動態的平衡。
＊ 個人與公司的關係，就是各取所需。只是這種「所需」，不局限於有形的金錢物質，還包括更高不同層面的 人性需求。你既不需要勉強自己愛自己的公司，但更不要去恨你的公司。唯一要做的，是了解你的公司，並 且管理好這個達成人生目標的重要平臺。
＊ 溝通是企業裡最常提起又最難落實的。它是組織有效運作唯一的救贖。溝通，就是企業人一定要打通的眉角。 ■
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
New Arrivals
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊) 廣告編號 2021-10-A06 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
15
專題報導
射出成型產業及機臺發展方向 前言
品質、高彈性特徵），透過雲端及網路與消費者快速
少子化驅動下，可想像易見的生產設備朝少人力、人
系。範疇：包含航太、半導體、電子資訊、金屬運具、
2021 年是局勢變動、環境多擾的年代。在疫情影響與
智介入的智能化、數位化轉型。同時與成型週邊系統
更緊密整合的物聯網發展。政府為因應地球永續發展
連結，提供大量客製化之產品，形成聯網製造服務體 機械設備、食品、紡織、零售、物流、農業等產業。
的訴求，在政策上加速節能、低碳的技術發展，如複
目前無論工業 4.0、IoT 或是 AI，其衍生的商機持續不
述議題整理資訊，以供讀者參考。
與生產效益等劃上等號，促使傳統工廠朝工業 4.0 發
合材料、發泡成型技術、及二次料加工等。本篇就上
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
16
■高雄科技大學 / 黃明賢 特聘教授
智慧機械
整合各種智慧技術元素，使其具備故障預測、精度補 償、自動參數設定與自動排程等智慧化功能，並具備 提供 Total Solution 及建立差異化競爭優勢之功能。
範疇：包含建立設備整機、零組件、機器人、物聯網、 大數據、CPS、感測器等產業。
智慧製造
產業導入智慧機械，建構智慧生產線（具高效率、高
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
斷的獲得重視。其中，智慧製造與全面連網、自動化
展。隨著 AR、通訊技術、機器視覺、人工智慧 / 深度 學習 (deep learning) 等，各項新舊技術的再翻新及蓬 勃發展，這些技術亦逐步被導入工業 4.0 應用中，受
惠於此，工業 4.0 的發展將更能契合其所欲達成的終 極目標──更智慧、更節省成本、更自動化、更高的 生產效率與競爭力，以及更安全的人機協作。
在此發展趨勢下，臺灣積極推動智慧機械產業推動計
畫，其目的即是協助臺灣的精密機械升級為智慧機
械，並推動生產體系導入 AI 應用，提升智慧製造能力。
In-depth Coverage
圖 1：工業 4.0 智慧工廠概念圖。使用機器人、資料與知識庫、人工智慧科技、互聯網串聯生產流程相關資訊以達自動化、 彈性化、快速決策的能力（圖片來源：Freepik.com）
智慧製造的核心是善用數位化 (IT) 技術，使產品製造
此外，隨著智慧化的過程、物聯網的使用，將帶來前
數據下，導入 AI 應用將可進一步做出更明智的決策並
器、機器、加工製造、供應鏈及企業營運的資料，以
過程中能夠自動收集和分析資料，而在持續積累製造
優化生產。其中，將涉及大量部署的物聯網以蒐集來 自感應器和機械設備的資料，實現資料快速交換、流 動與整合，提供遠端監控和管理流程，並具備快速變 更生產計畫的能力；此外，也能透過各式 AI 分析物聯
所未見的巨量資料，例如來自各種不同來源：如感測 及 AI 高計算能力所產生的資料。在這「巨量資料」 中，資料可靠性，成為關鍵，因為如果儲存了不受信
任、不正確的資訊，而這些資訊無法説明理解複雜的
現實，則收集的大量資料及其分析將完全無用。因此，
網中的巨量資料，以擬定解決方案、提供決策參考、
「計量」扮演極其關鍵的作用──確保量測資料的「可
預測維護、自動化品質控制、及需求驅動生產等特徵。
流程中，使用共通「可靠」與「正確」的資訊，貫穿
製造程序優化等，建構出智慧製造中的適應性製造、
目前隨著 AI 的蓬勃發展，試圖轉型的製造商，已開始
靠性」與「正確性」。並進一步將「計量」嵌入製造 整個加工程序，實現智慧製造及 AI 應用。
射出成型廠的製造智慧
生的價值和應用，仍在非常初期的階段，其價值並未
數位轉型想達到的目標。隨著技術力的精進，各行業
AI 嵌入到企業業務流程中。即使如此，AI 在製造所衍 展現。而要導入 AI，第一步即是數據的擷取與建立， 不過要跨出這正確的第一步並不容易，許多系統設計 者與導入企業，常常忽略數據擷取及資料正確的重要
性，AI 不會是泛用於各種產業的平臺，各種產業都有 其專業，數據的種類需求與擷取方式也大不相同。
「射出成型智慧工廠」是工業 3.0 完成自動化生產後， 對模具的需求量隨之擴大，連動技術及品質的要求
也大幅提升。以模具自動化製造為例，除連接 CAD / CAM 等系統介面外，也透過連接自動化機床、即時生
產控制系統，整合工廠管理系統、設計製造系統、機
械設備等，來達到工業 3.0 自動化生產的目標。而下 一步邁向智慧製造，則是透過感測器結合、串接物聯
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
使用 AI 來應對這些諸多挑戰，大約一半的公司已經將
17
專題報導
圖 2：射出成型智慧化生產線示意圖。涵蓋感測器使用、資訊解析、IoT、邊緣運算、雲端運算與生產管理，以達生產品質 即時掌握、成型不良回饋控制、智慧化生產排程、及機臺預知診斷等功能
網、分析大數據，以及發展雲端等技術來打造工業 4.0
能；(4) 以預模擬生產的調度與設計，獲致最佳生產效
冰水機、烘料機及熱澆道溫度控制系統等週邊設備，
臺整合，運用線上虛擬調適以確認生產線的運作符合
下的智慧射出工廠。整合射出機、供料系統、模溫機、 射出廠把各項設備的生產參數資訊傳至監控平臺；除 記錄機臺生產參數及稼動狀況之外，也可搭配各式感 測器進行各項設備站點即時數據收集，透過數據監測 以穩定及縮短生產週期。製造業從過去只能被動收集 生產結果的數據統計，轉變成主動監控各項設備及各
站點的即時數據，隨時掌握製造生產狀況，確保製造 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
18
目標。
零碳趨勢
隨著全球暖化持續發酵，淨零碳排議題在全球持續熱
議，碳關稅的壓力，對出口導向為主的臺灣製造業而 言，無疑是新的挑戰，也為創新科技帶來新商機。業
者可以從上至下游採用各種方式實現減碳要求，例如： (1) 使用回收料或發泡減重；(2) 採用低耗能的冷卻技 術；(3) 從產品設計端，採用最少的材料達到最好的效
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
力，將機臺控制器與數位分身 (Digital Twins) 虛擬平 預期功能與目標，再實際現場部署，以減少實體試錯 成本。■
In-depth Coverage
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
廣告編號 2021-10-A07
19
專題報導—設備介紹
廠商：WINTEC 設備名稱：t-win 伺服液壓二板式射出機 技術參數 鎖模力：450T 至 2400T 注射量：784cm³ 至 12900cm³ 適用範圍：汽車、家電、技術部件等
出色的二板機 設備介紹
4. 四缸鎖模，模板受力均勻，模板變形小，更好保護
少見到三板機鉸機的身影。ENGEL duo 系列二板機有
5. 鎖模力精度高，電腦設定，壓力傳感器檢測，無人
超過 9000 餘臺。贏泰 t-win 系列是基於 ENGEL duo
6. 鎖模力不隨模具溫度變化；
大機二板化是行業公認的趨勢，歐洲 450 噸以上已很 超過二十五年的生產經驗，累積生產 duo 系列兩板機 系列針對汽車和白色家電行業特點設計的一款機型， 在 ENGEL 常州工廠生產。
相比三板機，二板機的優勢如下：
1. 沒有三板機的曲肘相對運動造成的磨損，鎖模精度 保持時間長，維護成本低；
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
20
■ WINTEC
2. 拉杆受力段短，剛性好；
3. 緊凑的二板式結構實現最小的占地空間；
圖 1：圖為常規二板鎖模機構，油脂外濺 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
成型模具及提高成型品質； 為誤差，重複性好；
7. 模厚調整簡單，快速換模。 相比較常規二板機，WINTEC 二板機拉杆和動模板無 接觸，這樣可避免模板與導套的摩擦，無需添加潤滑 油，模具區域無油，生產環境乾淨。這種結構不僅可 為用戶省下潤滑油的成本，更關鍵的是，無接觸無磨 損可保持穩定的模板平行度，設備更經久耐用。■
圖 2：圖為 WINTEC 二板鎖模機構，乾淨整潔
In-depth Coverage
廠商：WINTEC 設備名稱：t-win 伺服液壓二板式射出機 技術參數 鎖模力：450T 至 2400T 注射量：784cm³ 至 12900cm³ 適用範圍：汽車、家電、技術部件等
創新的伺服節能驅動系統 ■ WINTEC
前言
servowin 創新伺服節能驅動系統，採用伺服電機 + 電
甚至超過射出機的投資成本。同時低碳節能也是社會
以再省電約 17%（僅液壓系統）。如圖 1，液壓泵僅
能源成本是射出件成本的重要組成部分，在某些應用 關注話題。射出機能耗包括驅動能耗和加熱能耗，而
驅動占逾 70%，故各射出機廠家都在設法降低驅動能
耗。目前伺服電機 + 定量泵這種伺服節能驅動形式被 廣泛應用，相比原三相非同步電機 + 定量泵可節電逾 50%，相比三相非同步電機 + 變數泵依然有優秀的節 能表現。這是最節能的驅動方式嗎？答案是否定的。
WINTEC 於 2014 年 推 出 t-win 系 列 二 板 機 標 配
在深灰色區域具有較高的效率因子（左圖），而伺服 電機具備廣泛的高效輸出區域（右圖）。傳統伺服電
機 + 定量泵組合顯然無法讓油泵始終在高效率因子區
域輸出，而 WINTEC servowin 驅動技術則完美的解決 了這一難題，電子變量泵改變排量，使油泵始終工作 在深灰色高效區域，而伺服電機轉速控制積極配合，
實現系統高效輸出。得益於此，WINTEC t-win 全系列 通過國家一級能效檢測，且比一級能效標準還要省電 約 11%~25%。■
圖 1：傳統伺服電機 + 定量泵組合無法讓油泵始終在高效率因子區域輸出，servowin 驅動技術則完美解决這一難題 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
WINTEC 伺服節能驅動技術
子變量泵的驅動形式，相比傳統伺服電機 + 定量泵可
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專題報導—設備介紹
廠商：ARBURG 設備名稱：行星絲杆驅動 技術亮點
解說影片
• 功率密度比滾珠絲杆驅動提高一倍； • 主動型液體冷卻系統確保操作條件穩定不變，減少 停機故障的機率； • 機油潤滑系統減少維護工作量並降低磨損； • 滿負荷狀態下，行星齒輪驅動也能可靠運作。
電動機的行星絲杆驅動：功率密度更高，使用壽 命更長 ■德商阿博格機械有限公司台灣分公司 前言
滾珠絲杆驅動相比，行星絲杆驅動的功率密度近乎倍
設計，專為電動機和油電混合射出機型開發。搭配液
遞，低噪、穩定。這個專利的絲杆系統針對冷卻和潤
行星絲杆驅動是 ARBURG（阿博格）近年最先進的 態冷卻型伺服馬達，就會成為高階射出任務的理想選
擇。這種組合方式可實現最高級別的操作安全性，還 能確保常年高度精準的運作，即使機器滿負荷工作下
也能實現！這款極具動力性的直接驅動裝置穩定提供
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增，其主要特點包括高承載能力和耐負載的功率傳 滑進行優化，以液態冷卻直接帶走絲杆的熱量，確保 均勻分配溫度，不受環境因素和操作條件影響。運動 時，不僅噪聲低，而且高度精準和高度動態。
所需的高射出力和合模力。
使用壽命更長
功率密度更高
減少維護費用，延長使用壽命。行星絲杆驅動不產生
「功率密度」可以理解為承載能力（負荷能力）除以
驅動元件尺寸之後得到的一個比例數。與價格低廉的
圖１：阿博格伺服電動機採液冷，比風冷更穩定 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
注射單元的機油潤滑系統設計為抗汙密閉系統。大幅
磨屑，是潔淨室應用的理想選擇；阿博格也將相關應 用機種延長保固期至五年。■
圖２：影片中阿博格專家 Mr. Jehle 說明行星絲桿原理
In-depth Coverage
廠商：威猛巴頓菲爾機械設備 設備名稱：S-Max 3 無篩網式粉碎機 技術參數 粉碎倉：240×460mm 刀具數量：3 產能：25kg/hr (55 Ib/hr) （產能取决於需粉碎的澆口或部件的材料、形狀和密 度以及粉碎料的尺寸） 電機功率：2.2kw
配置附加進料軸的威猛 S-Max 3 無篩網式粉碎機
■威猛集團
介紹
進料軸的優勢
採用可選配內置進料軸的威猛 S-Max 3 無篩網式粉碎
作為威猛 S-Max 3 粉碎機的一個選項，附加進料軸可
機提供了許多優勢，該進料軸有助於避免架橋現象，
確保大尺寸澆口 / 部件始終保持運動狀態，並對其進
特別是在粉碎長澆口和扁平部件時。
行預切割，從而有助於避免部件的架橋或嵌套現象。 該進料軸還有助於避免因材料回流或溢出而最終停
與傳統的刀片式粉碎機相比，無篩網式粉碎機具有眾
機，保證生產過程運行平穩。
多優勢，如高能效、低噪音、清潔且均勻地粉碎硬質、 威猛附加進料軸可獨立驅動，並具有細長的鈎子，可
該機型的電機擁有高扭矩，機組以低速平穩運行而不
對部件 / 澆口進行預切割。進料軸將部件切小後，再
會失速 (27upm @ 50Hz)，適合將較厚的澆口和（或）
將其推送到粉碎倉中進行常規磨削，這樣便可使用更
部件切割粉碎成 4、5、7 或 10mm 等大小的顆粒。
小型的粉碎機，從而節省資金投入。■
圖 1：S-Max 3 料斗打開後可從下側檢查附加進料軸
圖 2：威猛中國與您攜手共進，開創未來、實現夢想 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
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易碎塑料，如 ABS、PC、ABS+PC、PA 和增强塑料等。
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專題報導—設備介紹
廠商：震雄機械廠股份有限公司 設備名稱：SM230-SPARK 技術參數 成型空間：柱內距 610x610mm，模厚 250-680mm 系統尺寸與重量：6.7m X 1.7m X 2.2m，10 噸 技術亮點：精準度的操控； 全面適用各產業； 智能應力釋放系統； 智能聯動保護技術。
震雄全電機，幫您年省 40 萬碳排放量 設備介紹 全電射出機約莫有 50 年歷史，發展初期因技術、知 識尚不普遍、零件價格高、取得不易，導致售價居高 不下，發展受限，只能用在高附加價值的塑件生產。 近 20 年來，科技進步與發達，知識大量普及，在控 制系統、伺服電機、滾珠螺桿、軟體開發、應用技術， 不斷推陳出新，相對的製造成本也大幅下降。而現今 成本下降，卻仍未被大量裝機投產的原因條列如下：
1. 操作者長期熟知液壓系統操控，一時無法轉換操作 習慣，心生恐懼，不能迅速投入產線；
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2. 操作人員培訓費力，降低投資意願；
3. 疏於研究成型條件理論基礎，存在技術運用落差。
圖 1：全電機比一般伺服節能機節省水量 85% 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
■震雄機械廠
然而在現今被熱議的「智慧化」、「無人化」生產技
術目標；若沒有全電射出機來搭配，將會是射出成型 業界的一大問題。
全電機 VS 油壓機
• 更環保：縮減冷卻水循環系統配置。
• 更省電：不需要油壓機的大功率動力源。
• 更潔淨：無油壓機的漏油疑慮及液壓油的損耗。 • 低噪音：無油泵帶動的高速響聲。
• 容易執行機臺複合動作：油壓機困難。 • 模具低壓保護靈敏：避免模具受損。■
圖 2：全電機比一般伺服節能機節省用電 80%
In-depth Coverage
廠商：深圳市迪嘉機械有限公司 設備名稱：Babyplast 微型射出機 技術參數 柱塞直徑：10mm、12mm、14mm、16mm、18mm 注射量：4.7、6.8、9.2、12、15cm3 開模行程：50mm 總功率：3kw
Babyplast 微型射出機──專注微型精密零部件 射出 ■迪嘉機械 設備介紹
出過程的射膠量不穩定及熔膠容易降解的問題；適用
微型射出機製造 39 年。Babyplast 微型射出機有臥
注射成型）、PLA（聚乳酸）、LSR（液態矽膠），塑
Babyplast 微 型 精 密 射 出 機， 設 備 源 自 歐 洲， 專 注 式、 立 式、 矽 膠 型 及 雙 色 機 型。 作 為 Babyplast 大 中華區及港澳臺地區獨家代理商，迪嘉於 2005 年將
Babyplast 微型射出機引入中國，為醫療、包裝、電 子、3C、汽車等行業提供先進的微型射出整體技術解 決方案。
技術亮點
量低至 0.01g；解決了傳統螺桿式射出單元在微量射
圖 1：微型精密零部件展示
化溫度可達 420℃；每顆粒料都是通過金屬球的直接 傳熱而熔膠，塑化系統無螺桿式的旋轉動作，塑化時 對原料無剪切作用，最大地保護了原料（如含玻纖材
料和透明材料）的原有特性；快速上落模，並具備雙 色射出技術。
應用範圍
應用範圍涵蓋如醫療、包裝、電子、3C、汽車等微型 零部件的精密射出。■
圖 2：Baby 微型模具 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
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占地面積約 0.8m ；精準的活塞射出系統，最小射出 2
於所有的熱塑性材料，也適用於彈性體、PIM（粉末
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專題報導—設備介紹
廠商：威猛巴頓菲爾機械設備 設備名稱：WX153 機械手 技術參數 最大水平行程：18m 最大垂直行程：2600mm 用於取件的 X 軸最大行程：1400mm （1400mm 的引拔行程提供約 1790mm 的最大觸及 距離。）
為中大型鎖模力注射成型應用提供新的機械手解 決方案 ■威猛集團 設備的配置與優化 這款新型自動化解決方案基於威猛全新升級的 WX153 機械手，適合中等鎖模力和較高鎖模力範圍的注射成 型應用。WX153 機械手的標配包括：縱向 Y 管中的
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化設備之外的任何必要的輔助設備。
可配置選項
今年 5 月，威猛首次展示了配有 3 個附加伺服旋轉軸
內部管路和（或）布線、易於檢修的潤滑點，以及 Z-
（A、B 和 C 伺服旋轉軸）的 WX153 機械手。通過這
軸水平橫梁後部的一體式電控櫃。無論附加軸的數量
種方式，可為六軸或更少軸的同步運動進行編程，威
為多少，控制箱始終保持其原始尺寸不變。在每臺機
猛的 R9 機械手控制系統自動協調每個軸的速度以確
械手的垂直軸末端可安裝 3 個附加軸，用於安裝取件
保它們同步，這樣，所有的旋轉運動和平移運動都能
夾具。此外，威猛還能構建串聯機械手解決方案，即
同時完成。多種優化使 WX153 機械手即使在採用 3
兩個橫向機械手裝置在 Z- 軸橫梁上一起運行。即使
個附加軸的情况下，也能裝載重量逾 20kg 的夾具。
在這種情况下，也可省去一個附加控制箱，這樣，在
承載重量比舊款機型增加 30% 以上。■
射出機旁邊原本應放置控制箱的空間，就可用於自動
圖 1：此圖說明了觸及距離與 X 軸行程之間的差異 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
圖 2：附加伺服旋轉軸原理圖
In-depth Coverage
廠商：FANUC 設備名稱：ROBOSHOT ALPHA-SiB 系列 技術亮點 • 全新機種 ( 獲第 51 屆日本產業機械工業設計大獎 ) • 21.5”iH Pro 操作者畫面 • 安全規格 :ISO20430 的對應 • 射出速度、壓力提升；頂出性能提升 • 標準搭載鎖模力感測器 : 提升精密成型的運用
FANUC ROBOSHOT ALPHA-SiB 系列全新機種
■世紀貿易
2021 推出全新機種
FANUC 運用本身控制的強項，在 1984 年開發出第一 臺全電動式射出成型機── FANUC AUTO SHOT，陸
續開發了各系列的 ROBOSHOT 機種 (α-A、α-B、α-C、 α-iA、S-2000iA、S-2000iB、α-SiA)， 並 於 2021 年 第 二季推出了新一代機種：ALPHA-SiB 系列。
該機種具備的優勢
• 易操作：優異操作性的 21.5”iH Pro 螢幕，高解析 度 (1920×1980 pixel) 的雙畫面顯示，並榮獲日本 產業機械工業設計大獎。
利 用 FL-net 實 現 FANUC ROBOSHOT 與 FANUC ROBOT 的簡便連結。
利用 OPC-UA 實現 FANUC ROBOSHOT 與週邊設備 進行連結。
• 高性能：精密穩定成型、高剛性低摩擦的機械結構、
維修及技術支援體系
• 高效率：高可靠性的節能伺服系統、高精度的 AI
術服務；在臺灣，由世紀貿易獨家販售，並且提供迅
伺服附加軸的精密控制。
圖１：新一代 FANUC ROBOSHOT ALPHA-SiB 機種
速、優質的技術支援與服務。■
圖２：iH Pro 21.5”高解析度操作螢幕 【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
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保護功能，縮短停機時間。
FANUC 透過子公司及分公司向全球客戶提供服務和技
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專題報導—應用案例
低氧塑化系統 NRPs 由於塑膠氧化引起的成型不良
當塑膠在加熱和熔化過程中與缸體內的氧氣發生反應 而引起氧化變質時，會導致產品發黃或者由於生成的
了穩定地生產出高品質的成型品，所以我們認為在成 型過程中就需要不斷監測缸體料筒內的氧氣濃度。
氧化物造成污染、成型品也因模具沉積物而產生劃
因 此， 在 本 文 中 介 紹 一 種 低 氧 塑 化 系 統「NRPs
將作為惰性氣體的氮氣封入缸體內進行成型的方法。
利用了 V-LINE® 注射塑化方式的特點，消除了因塑膠
痕等成型不良。在以往，為了防止塑膠的氧化，有 一般來說直線螺桿式的射出機也有將氮氣密封到缸 體內進行成型，雖然可以將缸體內的氧氣濃度降低
到 1000ppm 左右 (0.001%)，但還是無法充分抑制塑 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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■株式會社沙迪克 射出成型事業部 / 山﨑 祐亮
(Nitrogen Rich-Gas Plasticization system)」，它充分 氧化引起的成型不良。
※V–LINE® 是株式會社沙迪克的登錄商標。
膠材料的氧化，所以上述的成型不良依舊可能無法改
V-LINE® 的特點
1000ppm，但在直線螺桿式的射出機場合下，由於螺
如圖 1 所示，它的結構是將塑膠熔化的塑化部分和注
一個封閉空間的製作難度很大，從而導致氧氣濃度低
化射出分離方式中，作為防止注射塑膠回流的逆流防
善。為防止塑膠氧化，缸體內的氧氣濃度必須低於 桿需要在計量和注射過程中進行往復運動，因此形成 於 1000ppm 也非常困難。
另外，成型時也沒有監測缸體料筒內的氧氣濃度，所 以無法確認缸體內的塑膠氧化是否真的被抑制了。為
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V-LINE® 是本公司開發的螺桿塑化射出分離式射出機，
射塑膠的射出部分分開的一種構造。在以往的螺桿塑
止機構採用了被稱為止回閥來進行遮斷熔化塑膠的流 路的構造。止回閥和殘留在止回閥周圍的塑膠樹脂很 難完全被更換和清除，雖在成型穩定性方面它享有盛 譽，但通常也有批評說在材料更換方面更需要時間。
In-depth Coverage
圖 1： V - LINE® 射出塑化機構
圖 2：螺桿後部的旋轉密封件
V-LINE® 方式不使用通常的止回閥，而是採用本公司
形成封入的氮氣難以向缸體外洩漏的結構。
路的逆流防止機構，正是由於這種逆流防止機構成為
製作 100ppm 的低氧狀態的 NRPs
射出機。V-LINE® 的特點如下所述：
述 V-LINE® 注 射 塑 化 機 構 的 特 點， 可 以 始 終 保 持 在
研發的通過使螺桿往前稍許前進，來遮斷熔化塑膠流
了完全消除了以往的螺桿塑化射出分離方式的缺陷的 1. 塑化螺桿在不改變位置的情況下，以設定的轉速對 塑膠材料進行塑化。因此，塑膠在塑化螺桿的塑化
起始位置始終不變，從而可以使塑膠材料因得到相 同的受熱過程而使密度恆定一致。同時由於塑膠的 熔融狀態穩定，不會發生材料的局部劣化，也不太 可能發生黃變和污染。
2. 由於塑化起始位置恆定，因此不必擔心存在於顆粒 空隙中的氣體會被裹挾到螺桿前部，幾乎不會出現 成型品外觀不良、模具沉積物的氣體燒焦，或銀紋
3. 塑膠被塑化螺桿熔化後並被推送到射出部分，向後 推動柱塞進行計量。由於推擠塑膠而所受的反作用 力只是一定量的向下推柱塞的力，因此背壓始終恆 定，計量塑膠的密度穩定。
100ppm 以下的低氧狀態，是直線螺桿式方法的十分 之一。此外，還能對在以往的成型過程中，不被監控 的塑膠塑化的缸體筒中之氧氣濃度進行檢測，這對產 品的品質控制很有用處。NRPs 的特點如下所述：
1. 如圖 4 所示，將氮氣發生器和氧氣濃度計連接 到安裝在塑膠投入用的料斗上的氮氣封入用填充
板。將氮氣濃度為 99.99% 或更高的氮氣從氮氣 發生器以 7L/min 的填充速度通過圖中左側的噴嘴 源源不斷地送入塑化缸體內。同時使用具有吸入 功能的氧氣濃度計，通過同圖中右側的噴嘴吸引 塑化缸體內的氣體，來測量缸體內的氧氣濃度。
2. 氮氣封入用填充板的兩個噴嘴之間在設計上存在
著長度差異。這樣就避免了封閉的氮氣被氧氣濃 度測量噴嘴直接吸入，可以準確測量塑化缸體內 的氧氣濃度。
V-LINE® 方式因為在塑化過程中螺杆位置不移動，如
3. 氧氣濃度計會在塑化缸體內的氧氣濃度高於 NRPs
螺桿式機器相比，氣密性可以得到提高。由此，能夠
並通知操作人員。因此使操作人員可以準確掌握
圖 2 所示，通過在螺桿後部添加旋轉密封件，與直線
允許的氧氣濃度上限 100ppm 時，即時發出警報，
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發生的情況。
在 圖 3 中 展 示 了 NRPs 的 全 景 圖。NRPs 利 用 上
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專題報導—應用案例
圖 3：NRPs 的全景
是否可以在低氧狀態下成型。
器）（圖 5）。預充式注射器由於降低了針刺錯誤的
料。NRPs 供料器是一種沙迪克製作的飢餓供應裝
效率以及便於運輸而越來越多地被採用。現在全球市
4. 材料供給如圖 4 所示的那樣使用 NRPs 供料器供 置，它通過控制送入塑化料斗器的顆粒數量來確 保氮氣的容納空間。通過將大量氮氣送入確保的
容納空間內，來將塑化缸內的氧氣排出，並用氮 氣來置換，可以維持 100ppm 以下的低氧狀態。
5. 如圖 2 所示，通過在螺桿後部添加一個旋轉密封
件。從而增強了塑化缸體內部的氣密性，一方面 使封閉的氮氣不容易逸出，另一方面使氧氣不易 從外界進入，從而可以保持缸體內的低氧狀態。
由 於 上 述 特 性，NRPs 可 以 在 成 型 過 程 中 始 終 保 持 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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100ppm 或更低的低氧狀態，並抑制由於塑膠氧化引
風險、減少了藥物調整工作的工時、具有良好的存儲
場規模每年約有 50 億，也是未來有望進一步擴大市
場的領域。目前市場上 90% 的預充式注射器都是玻 璃材質，但從減輕產品重量和防止損傷的角度來看，
採用聚丙烯 (PP)、環烯烴聚合物 (COP) 以及環烯烴共 聚物 (COC) 等塑膠作為材料的使用正不斷增加。用於 預充式注射器的塑膠主要要求具有以下四個特性： • 具有較高的透明性； • 不容易發生破損；
• 蒸汽滅菌效果好，蒸汽滅菌後透明度高； • 化學穩定性好，蛋白質吸附少。
起的成型不良。此外，如果塑膠氣瓶中的氧氣濃度由
尤其是具備上述四個特性且耐水蒸氣透過性優異的
知道。通過監測缸體內的氧氣濃度，可以用來進行品
療產品材料雖然具有優異的性能，但反之，也有在加
於某種原因超過了允許的上限值時，操作者也很容易 質管理和控制。
成型案例
NRPs 可用於成型不喜歡氧化劣化的醫療部件。其中 一個例子就是裝有藥物溶液的注射器（預充式注射
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COP，有望成為玻璃的替代材料。然而，COP 作為醫 熱和熔化過程中容易被氧化的缺點，導致產品變黃、 容易受到污染、因模具沉積物而導致產品劃傷等，並
增加了開模阻力。因此，在成型 COP 時，抑制 COP 的氧化是非常重要的。
In-depth Coverage
圖 4：NRPs 詳細
介紹一個使用 NRPs 改善預充式注射器成型缺陷的例 子。以往用直線螺桿式射出機成型 COP 預充式注射 器，由於 COP 在加熱熔化時會氧化，造成開模時產 生異響和脫模阻力增加，導致成型品在頂出時出現劃 痕且不能連續成型的一種狀態。
此時充入了與 NRPs 相同的 7L/min 氮氣，氮氣濃度 為 99.99%，但測量缸體內氧氣濃度時，平均氧氣濃
度為 1700ppm，處於 COP 的氧化沒有被抑制的狀態。 因此，當將成型條件轉移到 V-LINE® 上並使用 NRPs 進行成型時，上述的異常噪音和劃痕得到了解除。
直線螺桿式射出機無法進行連續成型運轉，但是通過
實現連續運轉，且在連續運轉時也不會出現異常噪音
或產品上有劃痕。成型中的平均氧氣濃度為 3.5ppm （當塑膠材料從乾燥機供給時，由於泵送壓縮空氣進
入，導致短時間內氧氣濃度瞬間上升至 44ppm 以外， 通常情況下氧氣濃度始終保持在 0.00ppm。）因此推
NRPs 的今後
這一次，我們僅僅介紹了一個針對使用 COP 材料的成 型品「預充式注射器」的案例，但我們相信它對所有
COP 材料以外的工程塑料材料而言，由於在塑化過程
中產生的氣體分解而容易產生成型缺陷的塑膠產品都 是有效的。相信未來 NRPs 將更多地有效用於 COP 以 外的塑膠材料中。■
測上述提到的異響和劃痕得到改善的原因是因為 COP 的氧化得到了充分的抑制。
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使用 V-LINE® 方式射出機和低氧塑化 NRPs，就可以
圖 5：預充式注射器
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專題報導—應用案例
技術淺談：透明物品之氮氣吹掃控制
■德商阿博格機械有限公司台灣分公司
前言
對於透明部件，黑點或變黃是產品質量不合格的主要
判斷依據。在醫療技術和光學行業，這一測定標準尤
距離（如圖 1）。
為高。解決方案：用氮氣 (N2) 這種保護氣體來吹掃注
對於在醫療技術和成像光學中被用作玻璃替代品的塑
工藝技術是如何顯著改善質量的呢？
氮氣作為保護氣體進行處理。在這些應用中，這樣操
射單元的材料進料區。但是這種「來自異國他鄉的」
射出成型期間用氮氣吹掃的意圖可與惰性氣體保護焊
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明質量越高。通過減少黃色值，可以大大縮小色坐標
膠 COP 和 COC，製造商說明中甚至還會明確指出將 作主要是為了避免部件中出現黑色顆粒。
的原理相提並論：保護該過程不受大氣中氧氣的影響。
從工藝技術角度出發，氮氣吹掃首先需要在射出機上
備過程中因氧化而發生分解過程——尤其是在高溫環
了一個集成有流量測量的緊湊型單元。因此，通過一
惰性（不易有化學反應的）氮氣有助於防止熔體在製
境下。因此，通常建議對所有接觸氧氣就易發生反應
的熔體使用保護氣體，例如：在處理 PC 以及 COC 和 COP 的時候。
設置一個氣體排放站。為此，為 ALLROUNDER 設計 個壓力調節器就能輕鬆針對性地設定注射單元進料區
內的氮氣輸送。在生產中，僅需要提供最大 40bar 的 氣體連接。
典型應用
多種吹掃模式可選
距離（LED 光源和發出的光的色值偏差）越小，就說
熔體，因此也需要調節過程流程中的氮氣輸送。這時
PC 材質的光導體是光學器件中的典型應用，色坐標
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另一方面，由於醫療技術中的應用通常需要連續吹掃
In-depth Coverage
圖 1：通過圖中對色座標距離的測量，可發現用氮氣吹掃材 料進料區能顯著提高透明組件的質量
圖 2：阿博格氮氣輔助系統，可設置於阿博格 170- 570 機 型 (200 噸以下鎖模力 )
候，根據料筒模塊的溫度，可能早在加熱階段就會接 通保護氣體。
除了連續吹掃以外，還能在計量和（螺杆）鬆退期間 進行間歇性吹掃——尤其是在光學應用中。這種模式
可最多減少 75% 的氣體消耗量，並且不會降低質量。
質量存檔
SELOGICA 和 GESTICA 機器控制系統提供四個不同的 氮氣吹掃選項，覆蓋了所有應用範圍。操作簡單，無
需對流程進行編程。此外，排氣站上還集成了流量測 量系統，能夠利用氮氣（用於確定質量）監控過程，
氣充氣裝置，適用於對氧化敏感等光學材料 (PC、 COC、COP)
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並且可以無縫記錄生產過程。
圖 3：氮氣輔助系統 ( 二 ) ──特殊密封與擋板設計的氮
「氮氣吹掃」這個案例表明 ARBURG（阿博格）甚至
能為「來自異國他鄉的」工藝技術提供相容的硬體 / 軟體解決方案。ALLROUNDER 可選裝的設備正在不 斷改進和擴增中。■
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專題報導—應用案例
V-LINE® 惰性氣體溶解射出成型系統「INFILT-V」
■株式會社沙迪克 射出成型機事業部 / 荒木 壽一
序言
V-LINE 的特點
氧化碳氣體等惰性氣體溶解在塑膠中，產生出細小的
INFILT-V 是具備了獨立塑化和注射構造的「塑化注射
在塑膠製品內部生成氣泡的發泡成型中，將氮氣或二 氣泡，不僅可以減輕製品的重量，還可以改善縮痕及 產品翹曲等成型不良。微細發泡成型法作為一種工藝 方法而被眾所周知。
本公司為解決以往的微細發泡成型方法的問題，開發
了通過使用我們獨特的注射和塑化構造來實現精密成 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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型的“V-LINE®”（以下省略Ⓡ）。通過有效利用 V-LINE
V-LINE 方式
方式」，通過將我們的技術與之結合，而且搭載了可
以實現精密成型的“V-LINE”注射單元，安裝在射出 機「MS 系列」上的成型系統。V-LINE 的主要特點如 下所示：
• 塑化螺桿具有在塑化 / 計量過程中不移動的構造，
熔化塑膠所需的螺桿有效長度不發生變化，因此塑 膠的熱履歷是恆定的，塑膠可進行穩定地熔化。
構造的世界首創（* 根據我們的研究）的氣體注入方
• 由於塑化螺桿不進行後退動作，當螺桿旋轉時，塑
成型系統“INFILT-V”。在本文中，我們將依次介紹
身，熔化螺桿所需的有效長度不變，所以這個力是
式，開發了可以具有穩定地微細發泡成型技術的注射 INFILT-V 的概要和特點以及成型範例。 ※V–LINE® 是株式會社沙迪克的登錄商標。
膠材料將螺桿向後推的力的反作用力作用於塑膠本 恆定不變的，故將塑膠向前推出的力也是恆定的。
• 材料計量完成後，通過使塑化螺桿往前前進一個微 小的間隙，截斷通向注射缸體的流道，防止塑膠在
注射過程中倒流。通過這樣使計量的材料全部無倒 流地填充到模具中。由於不存在回流，注射量即為
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In-depth Coverage
圖 1：INFILT-V 概略圖
填充在模具中的量，單位時間的注射量 (cc/sec) 視
射出機注射單元的反操作側的惰性氣體供給裝置內的
這樣，由於 V-LINE 具有塑化部分和注射部分分離的
此外，注入的惰性氣體通過射出柱塞的主動前後運動
充到模具中成為可能。
推回到上部的塑化部分，然後通過螺桿旋轉的精確計
為實際填充到模具中的量。
結構，因此始終可以實現穩定塑化和準確地計量 / 填
全電動射出成型機「MS 系列」
INFILT-V 可應用於 V-LINE 射出機陣容中的「MS 系列」 （如文章首圖）。該系列採用本公司自主開發的伺服
電機控製技術的全電動“eV-LINE®”（以下Ⓡ省略） 系統，可實現高循環週期成型，是可以進一步提高生 產效率，並實現節能效果的最新型號。
惰性氣體通過射出柱塞注入射出缸內。
與塑膠溶解，惰性氣體通過射出柱塞的向前運動被逆 量，進行控制使惰性氣體可以適當地分散和混合。該 操作如圖 3 及以下所示：
1. 打開斷流噴嘴並將計量好的塑膠注射到模具中。
2. 保壓後，關閉斷流噴嘴，使注射柱塞自己鬆退，在
缸體內部創造一個空間，形成可以注射氣體的狀 態。通過在缸體內創造一個空間，塑膠本身的推動 作用被消除，使氣體可以在低壓下被注入，這樣惰 性氣體的增壓裝置就變得不必要了。
3. 根據設定確定的惰性氣體輸入量從注射柱塞中空部
螺 桿 直 徑 40mm 規 格 ）、MS200（ 合 模 力 200 噸、
4. 使注射柱塞一次前進到最小緩衝位置，進行計量起
直 徑 40mm 規 格 ）、MS150（ 合 模 力 150 噸、 柱 塞 柱塞螺桿直徑 40mm / 50mm 規格）的三種型號。
INFILT-V 的構造・特長
注入缸體內。
始位置的原點調整。
5. 進行熔融液體的計量，通過使用 V-LINE 結構可以 精密計量具有恆定熱履歷的熔融塑膠。
世界首創的惰性氣體供給方式
6. 通過使注射柱塞前進，惰性氣體和塑膠都回流到塑
性氣體供給方式採用了世界首創的方法，即將安裝在
7. 通過進行第二次計量，將分散的氣體和熔融樹脂混
INFILT-V 概略圖見圖 1，全景圖見圖 2。INFILT-V 的惰
化部分，使缸體內的氣體得以分散。
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INFILT-V 系列包括 MS100（合模力 100 噸、柱塞螺桿
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專題報導—應用案例
圖 2：INFILT-V 全景，（左）MS100+INFILT-V 全景；（右）惰性氣體供給裝置全景（射出部後方 反操作側）
合精煉和均勻化。
模具的成型品，產品尺寸為長 35mm、寬 51mm、高
缸體內的塑膠被壓縮，分散的氣體被升壓到超臨界
壁厚具有薄厚混雜的特點，特別是內筋表面容易出現
8. 通過推進注射柱塞並壓縮塑膠，因沒有逸出場所的 狀態並與塑膠一起溶解。 抑制惰性氣體外泄
縮痕，需要高保壓和長保壓時間才能消除。該產品已 通過使用 INFILT-V 進行了驗證。
射出機搭載有斷流噴嘴，並在注射柱塞外周裝有特殊
另外，樹脂是含有 15% 玻纖材料的 PBT。通常通過
洩漏到外面。
通過使用 INFILT-V 注入 2wt% 的惰性氣體的精細發泡
的密封材料的構造，使注入的惰性氣體在熔化前不會
操作畫面集中管理
正常成型無法完全消除產品加強筋表面上的縮痕，但 成型，如圖 6 的那樣可以消除表面縮痕。
INFILT-V 操作畫面如圖 4 所示。INFILT-V 的操作畫面
在這裡，關於在消除縮痕時加強筋部的觀察結果如表
條件一樣作為成型條件進行管理的規格。至於設置項
相顯微鏡進行觀察，在以中心部的流動層為中心的表
可從射出機的射出設定畫面進行設定，是可以像其他
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40mm 的 1 模兩穴產品，採用全熱流道方式。本產品
目，只需打開「INFILT-V 操作」，設置「注氣量」、「氣 體流量」等幾個項目，即可進行惰性氣體溶解成型。
如果想不使用 INFILT-V 而進行通常成型的場合，只需
將操作螢幕中的動作設定設置為 OFF 狀態即可更改程 式，即可進行直接成型。
成型案例
本段內文將介紹 INFILT-V 的成型案例。圖 5 為墨水匣
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1 所示。將加強筋部切斷，研磨拋光後，使用數碼金 層明顯分離，並在其附近產生平均約 10μm 的細小泡 孔的皮層。據推測，表層的皮層是因立即冷卻所以形 成細小的氣泡，而流動層難以冷卻故內部氣泡變大。
此外，由於 INFILT-V 獲得了微細發泡效果，因此如表 2 所示，無需施加保壓即可消除縮痕，從而使正常成
型時的循環時間可縮短約 10% 成為可能。與通常成
型相比，產品的重量也減少了約 2%。達成了產品的 輕量化。
In-depth Coverage
圖 3：惰性氣體溶解動作的詳細說明
圖 4：INFILT-V 操作畫面
圖 5：墨盒形狀 縮痕發生場所（通常成型）
綜上所述
這次我們介紹了一個用 INFILT-V 進行微細發泡成型的
深的成型產品既然可以延長流動長度並降低注射壓力 的效果，我們也期待未來由於生產量增加，取代現有 的塑膠的生物降解塑膠的成型不斷進行。
未來，隨著塑膠成型變得更加多樣化，也希望我們的
INFILT-V 能有所貢獻，我們將繼續為塑膠成型的新提 案和發展而努力。■
圖 6：通過 INFILT-V 消除表面縮痕，（左）通常成型；（右） INFILT-V 成型
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案例。INFILT-V 使用惰性氣體作為增塑劑，對於薄而
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專題報導—應用案例
表 1：加強筋部微細發泡的樣子
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表 2：保壓時間的縮短
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廣告編號 2021-10-A08
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專題報導—應用案例
Fiberform 克勞斯瑪菲創新性的輕量化技術
■ KraussMaffei / 劉濤 技術經理
創新性的輕量化技術：迎合熱塑性複合材料應
4. 模具閉合並建立鎖模力：
搭載最新紅外加熱站的 Fiberform 設備完美將熱塑性
5. 注射成型：
用新趨勢
複合材料的片材熱成型與注射成型技術相結合；使得
複合材料高強度的應用特點與注射成型靈活且高效的 加工特點發揮的淋漓盡致。配合有工業機器人的整套
系統，高效完成輕量化元件製程。獨具智慧的加熱系 統確保板材表面溫度均勻一致，使成型過程更具可操 控性與重複性。整套加工流程（如圖 1）說明如下： 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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1. 通過自動化設備抓取片材：
首先，片材會根據實際產品成型以及應用需求提前 裁切好，並放置到相應的工位；
2. 通過自動化設備將抓取的片材置於加熱站中：
這是熱塑性纖維片材區別於傳統熱固性複合材料最 顯著的特點；正因於此，熱塑性纖維複合材料能夠
此過程包含對已預熱片材進行熱成型的過程； 完成複雜結構件的成型，並將塑膠熔體與已經預成 型的片材進行複合。之後進入冷卻時間；
6. 開模取件，自動化設備同時放入另外已經預熱過的 片材準備下一個迴圈的開始。
加熱更具智慧化，溫度控制更精準
以克勞斯瑪菲 (KraussMaffei) Fiberform 技術為代表 的熱塑性纖維複合材料一體成型技術，主要包含射出
機為主體的成型部分以及抓取有機片材和工件的自動 化部分；其中的紅外加熱站尤為重要，它是保證產品 品質與產品重複性的關鍵設備之一。
被加熱後再次熱壓成型；
首先，紅外加熱站被安裝在定範本的上方位置，以保
定位裝置中；
模具中，一般來說此動作在 3-4 秒內完成。在這裡特
3. 被加熱過後的片材被自動化設備取出，並置於模具
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證機械手取件後經歷最短的路徑將已預熱的片材置於
In-depth Coverage
圖 1：Fiberform 加工製程示意
別指出的是更具智慧化的加熱方式，如圖 2 所示。
應的溫度感測器 P1-P4 與之匹配；在這裡 4 個區域配
標準加熱模式
片材被置入紅外加熱站後，4 個區域獨立且相互通訊
圖 2 左半部分為標準加熱控制模式，加熱站中的 9 塊 加熱區域 (S1-S9) 統一編入第 1 區域 (Zone 1) 以紅色 表示；在加熱區域正中的黃色點標識 (P1-P4) 代表溫
度感測器，此感測器是探測置於其上的片材表面溫度； 工作時，所有紅外加熱區域視為一個整體為 Zone 1， 並通過不同位置的 4 個溫度感測器 P1-P4 進行箱內溫 度探測。
當自動化設備將片材置於加熱站中後，加熱站開始升
溫。我們通過左下部的曲線可以看到，在加熱功率一 致的前提下，板材上不同位置的加熱速率並不一樣；
合各自的溫度感測器通過軟體控制有相互的通訊，當 保證配合，最終從右下部的曲線中可以看到片材在不 同區域的加熱速率保持一致，並且在一定的加熱時間 內有相統一的勻熱時間。片材在不同位置上溫度的一 致性是保證成型與產品品質均一的前提條件之一。
同時圖 3 中對比了兩種加熱模式下對於片材表面溫度
均勻度的評估。顯然以克勞斯瑪菲 (KraussMaffei) 智 慧控制加熱模式下板材的表面溫度的均一度極高。這 為後續熱塑性複合材料的熱成型過程奠定了基礎。最 後，通過表 1 來總結 Fiberform 設備的優勢與特點。
Fiberform 在汽車輕量化領域的應用
片材預熱不均勻有可能導致成型或產品的缺陷，進而
塑性纖維複合材料一體成型技術，在保證了產品強度
樣就導致了板材在不同位置加熱的不均一性；最終的 使複合材料的性能大打折扣。
克勞斯瑪菲 (KraussMaffei) 智慧控制加熱模式
圖 2 右半部為更加智慧化的加熱控制模式，同樣的區 域 S1-S9 被分成了 4 個區域即 Zone1-Zone4，並通過
4 種不同的顏色來表示；同樣在每個區域中會有相對
以克勞斯瑪菲 (KraussMaffei)- Fiberform 為代表的熱 與設計自由度的充分平衡時，通過材料與板材的有效
組合以及結構的優化設計降低了產品的重量與成型週 期；最終使得產品的系統成本下降。
圖 4 展 示 了 汽 車 安 全 氣 囊 罩 殼 產 品 的 研 發 歷 程。
通 過 高 強 度 工 程 材 料 的 應 用， 並 結 合 克 勞 斯 瑪 菲
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並且在一定的加熱時間內板材勻熱時間也不一致；這
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專題報導—應用案例
圖 2：紅外加熱模式對比
圖 3：不同加熱模式下片材表面溫度均一性對比
(KraussMaffei) 先進的 Fiberform 技術，使產品成本得
案無論在減重或是在單件成本上而言優勢更加明顯。
完成整體生產過程。相較於最初的注射成型相比，通
結語
產品重量降低接近 50%；同時成型週期由原本的 ~60s
(KraussMaffei)- Fiberform 技術為代表的創新加工解
到大幅控制。使用 KM300-1400CX 配合 LRX350TwinZ 過對原材料的再設計以及有機纖維複合材料的選擇使 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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降低到現有 ~40s；最終使生產效率顯著提升。
圖 5 為 汽 車 多 媒 體 設 備 支 架， 通 過 Fiberform 技 術
的應用使得複合材料產品相較於鋼製產品減重達到
49%，儘管單件產品價格要貴 7% 左右；但考慮到僅
有 60s 的成型週期以及極大的簡化了後期裝配步驟， 所以從產品的整個製造過程來看仍具競爭力以及經濟 優勢。當然從圖中我們也可以看到，相較於鋁合金方
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伴 隨 熱 塑 性 複 合 材 料 科 技 的 發 展， 以 克 勞 斯 瑪 菲 決方案將高強度的熱塑性複合材料與注射成型完美
結合，在保證力學強度需求的同時，使複雜的幾何 外形產品能通過注射過程輕鬆完成，進而確保更高
的生產效率。目前伴隨新能源電動汽車的發展，將 有越來越多的汽車部件面臨迫切的輕量化需求。而
Fiberform 技術將以全新的角度完美詮釋輕量化技術 的應用。如需更多資訊，歡迎訪問以下網站：www. kraussmaffeichina.com ■
In-depth Coverage
表 1：Fiberform 設備優勢
圖 4：不同方案的氣囊罩殼產品對比
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圖 5：多媒體設備支架
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專題報導—應用案例
微孔塑料發泡技術 從化學轉變為物理發泡技術的技術困難
7. 成型條件的調控；
技術已發表了約 40 年了，多所大學、業界，也都曾
9. 其他：塑料選用、發泡劑選用……等。
塑料的化學發泡技術已運用了幾十年歷史，物理發泡
深入研究與探討，培養出許多傑出的專家。「物理發
泡」因存在技術難點，推出以來，大都侷限在較小的
射出件或約 250T 合模力以下的機器來量產，但當射 出件（射出量）及合模力提升之後，伴隨的技術難度 也急劇上升。若要達到微孔發泡的境界，就需克服相 當多的技術問題。 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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■震雄機械廠 / 陳文魁 技術總監
我從事微發泡技術應用已經 20 年，歸納出下列技術 難題，供探討：
1. 模具結構設計、溫度控制、精準度； 2. 螺桿、混煉能力、溶氣能力；
3. 斷續運行、中停時的均相控制； 4. 斷續運行、溫度控制；
5. 氣體在料管內的熱力控制； 6. 注氣量的控制精度；
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8. 週邊設備的搭配；
對於上述九個問題，限於篇幅，僅就其中斷續運行、 溫度控制及氣體在料管內的熱力控制兩部分做說明。
微發泡基礎理論乃運用熱力學不穩定理論。然而射 出成型機是斷續運行的機制，尤其當機器螺桿停止
運行，但機器仍在進行其他運動（開模、頂出、取 件……）的期間，料管內的塑料，發泡劑仍在吸收熱
能。此時操作人員幾乎處在「失控狀態」，對於塑料
吸收多少熱能，完全無法精準調控，且當料管剛加熱 完成，此時料管處在高溫狀態，運行幾模之後，又處
在低溫狀態，此高低溫變化，也大大影響到發泡的效 果（泡孔大小變化很大）。
In-depth Coverage
表 1：MuCell® 四大特性
模具設計主要是也是溫度控制，微孔發泡的製品表面 會佈滿氣孔拉痕及小孔洞，此因氣泡在表面爆裂所造
成。在高壓含氣塑料進入模穴，而未充模完成前，此 料流短暫處在失控狀態，前端塑料會因氣泡所內含壓 力瞬間解壓，而伴隨氣泡減壓膨脹的氣體會推著塑料 任意流動，產生密布流紋。
若要消除此流紋，可以採用急速加熱，重新使表面塑 料層熔合，以降低流紋。因此模具的溫控必須深入探
討，謹慎設計與分析，才能產生表面近於光滑的效果。
圖 1：微發泡塑件
微孔發泡的優勢
6. 可降低大型塑件的變形量；
每個問題彼此間的因果關係，才能做出最佳的決策。
8. 其他：高度發泡，可減重 12~80%。
通常所有問題都同時存在，也需綜合考量，並且清楚
樂觀的期待。微孔發泡具備了化學發泡或不發泡塑件
結語
1. 無毒性，適用於人類生活領域的應用；
業界，除了研究，也已經成功地投入量產，但此領域
所無可取代的優勢，概述如下：
2. 可大幅提升彈性、耐衝擊性；
3. 產品耐氧化性較佳（內含大量惰性氣體 ）； 4. 流動性優異，能做 0.1mm 厚的射出件；
目前震雄目前已銷售多套微發泡射出機，包括學校、 仍待大力投入與研究，期能逐一突破技術瓶頸，給業 界無限商機。■
5. 成型塑件，具有優異的隔音能力；
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雖然困難很多，但微孔發泡的市場發展機會，仍然被
7. 可改善成型充模的速度；
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專題報導—應用案例
成為陶瓷行業領航者 前言
陶瓷注射成型工藝也是醫療技術的最佳之選，它可以
一直是汽車行業的 1 級供應商。公司創始人 Oskar
尖端和心臟起搏器的導線電極。生物陶瓷不會引起任
Sembach 這家公司在汽車領域可謂是如雷貫耳，它
Sembach 是 20 世紀陶瓷幹壓成型法的發明者之一。 這家公司發展歷史上的另一個里程碑：2000 年，推出
了陶瓷注射成型工藝 (CIM)，作為壓制和擠壓工藝的
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■德商阿博格機械有限公司台灣分公司
製造出要求更為嚴苛的微型幾何形狀，比如：內窺鏡 何反應，並且耐磨和耐用，因此非常地適合在人體內 使用。
補充。ARBURG（阿博格）為此作出了巨大貢獻。
與 ARBURG（阿博格）密切合作
位於德國佩格尼茨河畔勞夫鎮的 Sembach GmbH &
厚望，因此，我不顧員工們的反對，購買了第一臺
Co. KG 公司之所以推出陶瓷注射成型工藝，主要是因 為陶瓷部件的需求量不斷增加，而陶瓷部件本身變得
Martin Sembach 介紹道：「當時我對這項工藝寄予 ALLROUNDER。」
越來越複雜、越來越精細小巧。
在兩名員工的協助下，他在自己的技術中心積累了
汽車和醫療技術
間，他還得到了 ARBURG（阿博格）粉末注射團隊
管理股東 Martin Sembach 以排氣尾管中的氧傳感器 為例進行說明：「為了更快作出調節，這些傳感器必
須儘量安裝在發動機附近。但在發動機附近，不僅空 間小，而且溫度超過了 800 攝氏度。」
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豐富的射出成型知識。在推出陶瓷注射成型工藝期
的鼎力支持。該團隊聽命於應用工藝顧問 Hartmut
Walcher，而他時刻伴隨在 Martin Sembach 左右， 在整個價值鏈中——從餵料的選定，到模具技術，再 到自動脫模和脫脂——他都能提供意見和幫助。
In-depth Coverage
圖 1： 圖 中 的 兩 人 分 別 為 Sembach 的 管 理 股 東 Martin
圖 2：圖為 Sembach 公司通過陶瓷注射成型工藝製造出的
每年產量最多可生產 2500 萬件陶瓷注射成
了這家公司的專業度和可信度，而這些正是順利生
Martin Sembach 強調說道：「現如今，我們的射出
力在未來還能變得更加多樣化。在這條發展道路上，
Sembach（左）和 Anna Sembach（右）
型產品
成型產品約占我們總銷售額的 20％。」將所有工藝
加起來的話，每年的生產總量可達六億件產品左右。
複雜精巧部件
產所必不可少的因素。」他希望自家公司的製造能 ARBURG（阿博格）必將與其同舟共濟，砥礪前行。■
作為陶瓷注射成型業務板塊的一站式商店，Sembach
每年生產 2000 萬至 2500 萬件產品，這些產品的幾何 形狀具有很大的自由性，公差範圍較小——工藝穩定 可靠，表面品質也極佳。
為確保高精度和可用性，這家公司裝備了六臺配備
「aXw Control ScrewPilot（螺桿精確定位功能）」
和硬質合金料筒的 ALLROUNDER。所有機器均自動 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
運行：從去毛刺一直到將部件正確放置在裝料板上， 以便下游流程處理。模具是在自家的模具構造車間製
造而成的。除氧化鋁和氧化鋯外，還加工高性能陶瓷。 零件處理、查明原因的目視檢查以及測量檢測有一部
分是在 Sembach 自行開發的光電系統中進行的—— 這也是眾多獨特賣點之一。
Martin Sembach 確信地說道：「ARBURG（阿博格） 是陶瓷加工機械工程領域的市場領導者之一。我看到
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專題報導—應用案例
FANUC ROBOSHOT 附加軸 - 伺服旋出螺牙機能
■世紀貿易
前言
針對有起始牙的塑膠螺紋成品，使用旋出螺牙機能，
品，已大量由塑膠射出製程取代；在射出模具中，
度與速度。
隨著塑料的開發，許多原本是金屬類的加工內螺紋產
絞牙模具相較於一般模具機構上，是屬於比較複雜
的 設 計， 除 了 需 考 量 模 具 的 設 計 及 齒 輪 比 上 的 應
模具及成品的損耗降低
ROBOSHOT 應用本身伺服技術，實現高速與準確的
具溫度的改變，或遇到齒輪不良，無法超過所設定的
用，還需配合每種塑料特性的不同去對應；FANUC 定位，進而使產品達到更高的品質。
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也可精準控制正旋轉（前進）、逆旋轉（後退）的角
FANUC ROBOSHOT 高精度的伺服技術控制
FANUC 開 發 全 電 動 式 射 出 機， 應 用 本 身 先 進 CNC
在使用 FANUC ROBOSHOT 旋出螺牙機能時，隨著模 扭力轉動時，會發生模具保護警報，讓現場工程人員 立即發現問題，可降低在傳統油壓絞牙馬達上，所發 生因齒輪不良而導致模具損壞或產品缺陷的不良。
和 伺 服 技 術， 無 需 再 增 設 控 制 器， 即 可 在 FANUC
FANUC ROBOSHOT 專屬介面操作控制
FANUC ROBOSHOT 所搭載的附加軸伺服馬達具備高
控介面，在旋轉的位置、速度、扭矩以及停止再旋轉，
ROBOSHOT 上統一控制；相較於傳統油壓絞牙馬達， 精度、高速度，無需特殊裝置，即可進行旋轉定位控
制，在旋轉的速度上可多段自由設定角度與速度，最
高可達 4000 轉 (RPM)，具有降低生產週期，使產品 的內牙尺寸達到更精準。
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針對旋出螺牙機能，FANUC ROBOSHOT 有專屬的操 都可以隨著不同模具的設定需求，任意搭配與連結， 旋出方向及齒輪比，也可以即時做變化，達到高效率 與易操作的需求。
In-depth Coverage
圖 1：伺服馬達與模具連結（模擬圖）
圖 2：旋出螺牙產品圖示
圖３：伺服旋出螺牙專屬介面
圖４：客戶實績運用（連接器）
設定條件可以隨成型條件儲存 / 讀出
根據不同模具，所設定的旋出螺牙成型參數，都可以 直接儲存在機器記憶體內，搭配成型條件一同儲存或
讀出，模具移載至其他臺 ROBOSHOT 時，輕易讀出 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
相同條件，進行成型量產。
結語
FANUC ROBOSHOT 伺服旋出螺牙機能，解決了傳統 油壓絞牙馬達往返定位精度不安定的問題；從模具端
與射出機的連結，設定上更為靈活，提高產品的精準 度、改善生產週期、模具不良預警，降低模具損壞的 頻率；目前已廣泛運用在光學、醫療、化妝品、電子 業、食品容器等有精密旋出螺牙需求的塑膠成品。■
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科技新知 Moldex3D
科盛科技成立的宗旨在於開發應用於塑膠射出成型產業的模流分析軟體系統，以協助塑膠業界快速開發產 品，降低產品與模具開發成本。公司英文名稱為 CoreTechSystem，意味本公司以電腦輔助工程分析 (CAE) 技術為核心技術 (Core-Technology)，發展相關的技術與產品。 致力於模流分析 CAE 系統的研發與銷售超過二十年以上，所累積之技術與 know-how、實戰應用的經驗以 及客戶群，奠定了相當高的競爭優勢與門檻。隨著硬體性價比的持續提高以及產業對於智能設計的需求提升， 以電腦模擬驅動設計創新的世界趨勢發展，相信未來前景可期。
CAE
善用新工具 靈活應對多種 IC 封裝製程
■科盛科技 / 孫嘉蓬 技術副理 & 黃智揚 使用者經驗設計師
前言
(Encapsulation)（圖 1），接下來可直接匯入已製作
技術研發也隨之趨向小而精緻。面對使用壽命及可靠
型。使用封裝組件 (Encapsulation Component) 精靈
3C 產品不斷朝輕量化及多功能發展，IC 封裝的製程 度的需求，如何採用最佳的配置進行封裝以減少缺陷
發生，並提供產品最好的保護，是產業最重視的課題 之一。由於影響封裝品質的變因項目會隨著製程複雜
度增長，也使得研發階段尋求最佳化方案的難度提升； 此外，IC 封裝材料以及所使用的相關元件均價格不 斐，因此在封裝研發的階段若能以透過 CAE 分析取代
實驗試誤、及早找到最佳方案，便能大幅減少材料及 運送等成本。
Moldex3D Studio 的 IC 封 裝 解 決 方 案 提 供 以 轉 注
成 型 (Transfer Molding)、 成 型 底 部 填 膠 (Molded Underfill)、 毛 細 底 部 填 膠 (Capillary Underfill)、 灌 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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膠 (Potting)、 壓 縮 成 型 (Compression Molding) 等
完成的網格，或是使用 Studio 的工具建立自己的模
可以由 2D 曲線產生 IC 物件，並可指定位置及厚度，
後續即可在產生網格時自動生成 Hybrid 網格（圖 2）。 要注意不同分析模組需有符合的屬性物件及進料類 型，如壓縮成型分析需有壓縮區及移動面、灌膠分析 需將進料路徑在溢流區。
步驟 2：邊界條件設定
依照模擬類型，在邊界條件 (Boundary Condition) 頁 籤會有不同邊界條件可以設定，對於毛細底部填膠分
析、灌膠分析可於此設定打點式及灌膠式路徑；壓縮
成型則可指定預填料 (Charge)；導線架偏移等分析需 要將導線架固定面加上固定拘束邊界條件。
方式模擬封裝填料過程，並可輔以排氣分析 (Venting
步驟 3：材料設定
線 架 偏 移 分 析 (Paddle Shift Analysis)、 後 熟 化 分 析
者也能依照各自情況自訂材料。
Analysis)、金線偏移分析 (Wire Sweep Analysis)、導
(Post Mold Curing Analysis) 等功能，完成更真實的模
由 Moldex3D 材料庫指定各種屬性組件的材料，使用
擬。以下簡單說明 Studio 封裝模擬流程。
步驟 4：加工條件設定
步驟 1：製作模型
分 析 方 式 (Analysis Type) 可 選 擇 是 轉 注 成 型 模 組
在 製 程 類 型 (Molding Type) 選 擇 晶 片 封 裝
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
若 網 格 進 澆 (Inlet) 設 定 在 環 氧 樹 脂 (Epoxy) 上， (Transfer Molding)、 成 型 底 部 填 膠 模 組 (Molded
Technology showcase
圖 1：製程類型選擇晶片封裝
Underfill)、 毛 細 底 部 填 膠 模 組 (Capillary Underfill)
定雙向流固耦合數據交換步距（圖 10）。
縮成型 (Compression Molding)、嵌入式晶圓級封裝
Studio 封裝分析模擬結果視覺化呈現膠體充填 / 壓縮
性底部填膠 (No-Flow Underfill)；若已設定點膠 / 打
移（圖 12）、導線架偏移變形趨勢（圖 13）、底部
（圖 7）；若網格包含壓縮區，分析方式可選擇為壓 (Embedded Wafer Level Packaging, EWLP)、非流動
點 / 灌膠路徑邊界條件 (Dispensing/Dotting/Potting BC)，分析方式會自動選擇並鎖定。需要考慮表面張
力 (Surface Tension) 的製程如底部充填等，可依照流 動行為，在進階設定中進行接觸角設定（圖 8）。
過程中的流動情況及氣泡產生位置（圖 11）、金線偏 充填毛細力流動行為（圖 14）等。使用者可藉此修改 IC 設計、製程參數來避免氣泡產生、金線重疊、導線 架偏移量過大等缺陷產生，免去實驗試誤的過程，更 有效率地提升 IC 封裝設計品質。■
步驟 5：分析序列
設定充填、熟化、翹曲等分析序列（圖 9）；金線偏 移分析、導線架偏移分析也需將對應的分析序列設定
在充填分析之後來考慮單向流固耦合 (FSI)。若指定的
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
是以充填分析 - 雙向導線架偏移 (F/PS, Filling - Two-
way Paddle Shift) 取代 F+PS，則導線架偏移結果會 考慮雙向流固耦合 (FSI) 並和充填結果一起產生。
步驟 6：分析設定
在封裝 (Encapsulation) 頁籤中，可針對金線偏移分 析、導線架偏移分析選擇分析的應力求解器 (Stress
Solver)，及分析所使用的計算模型；若在分析序列指 定的充填 - 雙向導線架偏移分析 (F/PS)，在此可以設
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
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科技新知
圖 2：使用封裝組件產生 Hybrid 網格
圖 3：邊界條件 (Boundary Condition) 頁籤
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圖 4：灌膠路徑設定
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圖 5：導線架設定固定拘束邊界條件
圖 6：依照各物件屬性設定材料
圖 7：選擇分析方式
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圖 8：進階設定之接觸角設定
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科技新知
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圖 9：分析序列設定
圖 10：封裝頁籤選擇分析模型及指定雙向流固耦合數據交
圖 11：視覺化呈現膠體流動行為及氣泡產生位置
圖 12：金線位移搭配變形功能，顯示金線變形趨勢
圖 13：導線架位移─總位移變形結果
圖 14：灌膠分析充填結果顯示流動行為，並可輸出時間序
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列動畫
Technology showcase
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廣告編號 2021-10-A09
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科技新知 威猛巴頓菲爾機械設備
威猛集團是全球塑料行業中，射出機、機械手以及周邊設備製造商的領導者之一，總部位於奧地利維也納，由威猛巴頓菲爾和 威猛兩大主體組成。威猛集團在全球 7 個國家擁有 9 個製造基地，在全世界 34 個國家和地區有直屬分公司。 作為先進的射出機製造商和工藝技術專家，威猛巴頓菲爾一直致力於市場地位的進一步擴展。作為模塊化設計的綜合的、現代 化的射出技術提供商，威猛公司可滿足現在和將來的射出行業市場需求。 威猛的產品包含機械手及其自動化系統、物料處理系統、除濕乾燥機、微型乾燥機、稱重式和體積式混料機、機邊粉碎機、模 溫機、水流量調節器、冰水機和模具除露機等。正因擁有如此廣泛的射出周邊設備，威猛可提供射出工業中，從獨立的工作單 元到集成的整廠系統中，所有的塑料生產的解決方案。 威猛集團旗下不同部門之間的整合，實現了各生產線的完全互聯，滿足了客戶對自動化設備和周邊設備之間無縫連接的日益增 大的需求。
威猛巴頓菲爾最新一代氣輔技術─ AIRMOULD® Next ■
威猛集團
前言
上述兩個裝置可以組合成一個單獨設備，通過軟管連
多年來威猛巴頓菲爾一直在為其客戶提供適用於
機上，安裝在模具或射出機動模板上的壓力控制模塊
作為不斷追求可持續性和節約使用資源的一部分， AIRMOULD® 氣輔技術和 CELLMOULD® 結構發泡技術
的應用技術專業知識以及自主開發製造的設備。
隨著最近完成的 AIRMOULD® 氣輔技術的進一步開發，
目前已建立了一個更加緊凑且更便於使用的系統，為
可通過射出機控制系統直接設置。
如果要將 AIRMOULD® 氣輔工藝與其他品牌的射出機 結合使用，則需要配置額外的可移動操作裝置。
客戶提供了更多額外的優勢。
以前，需要操作兩個以上的模塊時，則須配置控制箱。
介紹
設計與優點
AIRMOULD 氣輔注射成型工藝是一項「將氮氣注射到 ®
已經部分或完全填充了塑膠熔料的模具型腔中，從而 形成一個內部空腔結構」的工藝。
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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接系統為多臺射出機提供氮氣。在威猛巴頓菲爾射出
採用這種方法，可以在極短的循環時間內製造出輕質
部件，而且還擁有良好的表面屬性。所有可用於此工 藝的必要組件均已由威猛巴頓菲爾自主開發出來。
AIRMOULD® 氣輔工藝包含：一個可直接從周圍大氣中
提取氮氣的氮氣生成裝置，因此對客戶而言，氮氣是
針對 AIRMOULD® Next 最新一代氣輔技術，威猛巴頓
菲爾已完全重新設計了壓力控制模塊和可移動操作裝 置，設計重點集中於更大的用戶友好性、更好的品質 監控和緊凑的設計等方面。
舊款壓力控制模塊有兩個不同的版本可供使用（一個 是通過手持設備控制的單通道模塊，另一個是通過外 部控制箱控制的標準模塊），現在已經都被一個統一 系統所取代。
免費供應的；一個同樣由威猛巴頓菲爾自主開發製造
構建新款模塊時，首先應考慮緊凑且優化的設計。例
bar 的氣體。
該裝置的監控功能也有了很大提高。
的氣體壓縮裝置，能夠將氮氣壓縮成最大壓力為 330
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
如，新款模塊要比舊款的尺寸小 15% 左右。此外，
Technology showcase
圖 1：AIRMOULD® Next 下一代氣輔技術的壓力控制模塊
圖 2：新款壓力控制模塊（左）與舊款模塊的對比
和手動操作裝置
圖 3：採用 AIRMOULD® 氣輔技術製造的衣架及其橫截面特寫
新款手動操作裝置最重要的優點是擁有高度的用戶友
4. 與舊款技術相比，新系統的協調性和緊凑性令投資
制模塊，而無需配備舊款技術中所需的外部控制箱。
5. 通過改進監控功能提高產品品質。
新款 AIRMOULD® Next 系統的優點顯而易見：
AIRMOULD® Next 最新一代氣輔技術通過一臺伺服液
好性。採用這一小型緊凑設備，可以操作 8 個壓力控
用於自由空間很少的生產車間。其組件可以非常靈 活地集成到射出機中，且不再需要配置外部控制 箱。
壓 SmartPower 120/525 射出機在威猛巴頓菲爾德國
公司位於德國 Meinerzhagen 的技術實驗室中進行現 場展示，或在威猛互動平臺上進行遠程數位化展示。 ■
2. 簡化為一個統一系統，使得這項技術的應用更加靈 活。
3. 更加簡單的操作節省了時間和成本。
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
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1. 該系統以其節省空間的設計脫穎而出，因此非常適
成本顯著降低。
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科技新知 關於安科羅工程塑料公司
安科羅工程塑料公司的成立至今已有超過 30 年的歷史。我們在複合塑料的領域累積了豐富的專業知識與經驗。自 1998 年起我們加入開德阜集團，並以自有品牌運作，銷售業績也逐年成長。目前我們每年有超過 20 萬噸的產能， 我們專門研究創新應用的改性工程塑料，專為特定行業和應用設計方案。我們生產基地分布於德國、中國與巴西； 而且我們具有遍布國際間的運作架構，可以提供從應用開發到物流支援的完整服務。為了應對快速變化的市場需求， 我們使用與集團內部姐妹公司 (FEDDEM) 合作開發的全球標準化創新改性和擠出技術 (ICX®)。
庖丁解車：PA6 材料在汽車減震系統中的應用 【動力總成篇】 ■
安科羅工程塑料
前言
動機與車身連接的橋梁，試圖通過其柔韌性避免二者
統，細聊其中的幾個概念和零件運作模式。隨著汽車
天還在廣泛使用的傳統橡膠發動機懸置。
本期我們繼續關注減震系統，圍繞汽車動力總成系 渦輪發動機越來越小型化，從以往的 2.0T 變成 1.5T
甚至 1.0T，在減少燃油損耗的同時，也導致了更高的
液壓懸置
置和變速箱懸置。
同工况下，發動機的振動不同，橡膠塊並不能有效化
振動。動力總成系統中的減震單元主要分為發動機懸
這些懸置在發動機整個使用壽命中承受靜態和動態載 荷，也是隔離低頻到高頻振動的重要部件，以減輕路 面反饋，確保舒適的駕乘體驗。
發動機懸置
然而橡膠塊不是萬能的。在不同轉速、不同負荷、不 解所有振動。
於是，工程師又發明了液壓懸置，將橡膠懸置的隔音 降噪功能和液壓油的平衡阻尼性能相結合，產生二次 阻尼，實現更舒適的乘坐體驗。
由於發動機本身就是一個內在的振動源，同時也受到
半主動式懸置
適，懸置系統可以將發動機傳遞到支承系統的振動減
雜振動時仍力不從心，例如不同振動源產生的振動波
來自外部的各種振動干擾，引起零部件損壞和駕乘不 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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「硬碰硬」的「兩敗俱傷」。這就是應用最廣、到今
小到最低限度。
液壓懸置相比傳統橡膠懸置無疑進步顯著，但面對複 疊加在一起的情况。
自發動機懸置問世以來，已經經歷了四代發展，從最
正如空氣彈簧可以根據衝擊的不同改變自身阻尼與剛
到最新的主動式懸置。
別在於半主動式懸置的核心是調節自身阻尼，以隔離
早的傳統橡膠懸置，到液壓懸置、半主動式懸置，再 傳統橡膠發動機懸置
「既然振動大，那就加點海綿吧？」「海綿太軟，還 是加橡膠吧！」就這樣，工程師把硫化橡膠塊作為發
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
度，半主動式懸架和主動式懸架也是同樣的道理。區 低振幅、衰減高振幅，優化駕駛體驗。
Technology showcase
圖 1：動力總成系統中的減震單元主要分為發動機懸置和變
圖 2：傳統橡膠發動機懸置
速箱懸置
主動式懸置
了極具性價比的解決方案，既滿足高剛度、高强度、
抵消傳入的正弦波振動，能連續變化以應對更複雜的
巧、成本可控。
主動式懸置則是通過執行器，用電產生的補償運動來 振動。
除減震以外，主動式懸置可以在 20-200Hz 的頻率範 圍內工作，所產生的補償運動可以在部分負載條件下
降低噪聲高達 20dB，在滿負載條件下降低噪聲高達 15dB，讓乘客感受到明顯區別。
耐用、耐腐蝕、高尺寸穩定性等性能需求，同時，輕
過去幾年中基於汽車輕量化的要求，安科羅協助我們 的客戶將越來越多的金屬替換成了塑料件。同時由於
PA66 全球供應緊張、價格水漲船高，我們也協助客
戶實現通過 PA6 替代 PA66，降低成本，避免關於原 材料的潛在風險。
變速箱懸置
不論是以塑代鋼，還是 PA6 替代 PA66，減重和降本
例如奔馳 9AT、路虎 10AT。基於齒輪傳動的降速原理，
性價比的材料解決方案。
為提高燃油經濟性，變速箱檔位被設計得越來越多，
在低負載甚至是空載的情况下工作，產生惱人的高頻 噪音。
期待與您在不同領域開展合作，發揮材料優勢，開拓 創新應用。■
變速箱懸置起到限位作用，保障車輛可靠性的同時， 解決變速箱設計帶來的噪音、振動和聲振粗糙度。
材料趨勢，勢不可擋
安科羅 AKROMID® 系列材料為汽車動力總成系統提供
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更多變速檔位對應更多齒輪，也就意味著齒輪經常會
是過去幾年的兩大趨勢，安科羅始終為客戶提供極具
59
科技新知
圖 4：半主動式懸置
圖 3：液壓懸置
圖 5：主動式懸置
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
60
圖 6：變速箱懸置
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【SMART Molding】數位版雜誌
全球華人最專業的模具與成型技術雜誌(ACMT會員月刊)
會 員 專 屬 超過1,200篇以上產業技術內容與深入報導
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內容特色
擴 展 橫 向 產 業 範 圍 增 加【 3 D 列 印 】 、 【粉末冶金】 、 【壓鑄模具】 、 【自動化】 【數位化轉型】 、 【 智 慧 工 廠 】等 領 域。 每 月 內 容 涵 蓋 模 具 成 型 相 關 最 新 材 料、技 術、設 備 及 應 用 案 例，2 0 1 7 年 創 刊 至 今 已 出 版 5 5 期。
原 創 內 容 - 針 對 台 灣、華 東、華 南 及 東 南 亞 地 區 的 企 業 進 行 採 訪 報 導，了 解 這 些 企 業 的 成 功 經 驗 及 競 爭 力。
廣告編號 2021-10-A10 邀 請 成 型 技 術 各 領 域 行 業 專 家 擔 任 主 編 增 加【SMART 不 同Molding】繁體中文 製 程 觀 點。 61 • V056-(2021/10月)
科技新知 科思創
科思創是全球最大的聚合物生產公司之一，總部位於德國利物庫森，其 2020 年度銷售額達到 107 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。所服務的產業主 要包括：汽車與交通運輸、電子電器、建築產業及體育休閒用品；截至 2020 年底，科思創在全球擁有 33 座生產基地、 約 16,500 位員工（按全職員工計算）。科思創在臺灣的總部位於臺北，並擁有兩座分別位於彰化與林園的工廠及 一座位於彰化的研發中心，為臺灣與亞太市場的客戶提供高科技材料產品及創新解決方案，其彰化廠主要生產熱塑 性聚氨酯樹脂 (TPU)，為科思創在亞洲最大的生產基地。欲瞭解更多資訊，請瀏覽 www.covestro.com
科思創提供新型 TPU 材料 應用於 5G 領域 ▘ 為新一代行動通訊技術── 5G，提供多層聚碳酸
擊和抗震動性能聞名，這是 TPU 塑料的典型特徵，且
▘ Desmopan® 7000 熱塑性聚氨酯 (TPU)，將由科
因應不同硬度需求的良好彈性；因此，配有此款材料
酯薄膜。
思創在亞洲最大的 TPU 生產基地，臺灣科思創彰 化廠為生產工廠。
前言
適應溫度範圍廣，呈現優異的耐磨性和靈活性，以及
的手機，能有效防止機械衝擊。在產品開發中，TPU
與其他塑料如聚碳酸酯或丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯 (ABS) 等的良好黏附性，也是其主要優勢。
面對第五代移動通信世代（5G）的來臨及穩定發展，
用於堅固背面的多層薄膜
此科思創推出新型 Desmopan® 7000 熱塑性聚氨酯
空間，製造商須採用其他材料取代金屬背板，以確保
同步促進 5G 高頻高傳輸速率之相關材料的需求；因 (TPU)，未來將交由科思創在亞洲最大的 TPU 生產基 地──位於臺灣的彰化廠負責生產，其 5G 頻率表現 出高穿透性，從而減少頻寬損失，因此該產品非常適 用於 5G 領域上，例如手機保護套。
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■科思創
與以往 4G 標準相比，5G 技術可實現更高網速、更 快的傳遞時間（低延遲性）、更低的功耗和更穩定的 連接。為了優化用戶體驗，設備必須配有特殊外殼， 以盡可能降低任何干擾的傳輸信號，對於智慧手機的
輕薄手機殼而言尤其如此。在此應用中，科思創新型
TPU 系列的低介電常數 (Dk) 和低介電損耗 (Df) 被證
5G 智慧型手機比過去的同類型產品需要更多的天線 不間斷的數據傳輸。Makrofol® SR 多層聚碳酸酯薄膜
與丙烯酸頂層，是滿足這些需求的理想選擇；其針對
5G 無線電訊號具有穿透性，且呈現所需的機械強度。 此外，此款薄膜擁有高度的設計自由，可用於製作具 有成本效益和外型搶眼的後蓋，其外觀可與玻璃相媲
美；此薄膜可應用於各種技術，例如精細的 3D 結構 化、不導電真空金屬化、網版印刷、凸版成型等。除
了各種裝飾和紋理設計外，薄膜表面還帶有非常舒適 的質感。
實為具有高度價值。
採用聚碳酸酯製成的先進雷達罩
此外，Desmopan® 7000 系列產品更以其固有的抗衝
成的緊密網絡。為了保護雷達罩免受天氣影響，科思
【SMART Molding】繁體中文 • V056-(2021/10月)
5G 基礎設施的發展，意味著越來越複雜的天線所組
Technology showcase
圖 1：採用新型 Desmopan® 7000 熱塑性聚氨酯 (TPU) 所製成的 5G 智慧型手機殼
創開發了一種衝擊改性級的聚碳酸酯，即使在低溫下
也呈現優異的機械性能、抗紫外線性能，並且由於其 高加工性而具有的設計靈活性。
它們具有較低的 Dk 和 Df 值，可確保訊號傳輸的均質 性，並在戶外使用期間保護主動天線單元、微型基地 臺和路徑器中最先進的相關電子設備，藉此有助於顯 現投資於 5G 網路基礎設施的回報。
關於科思創
科思創是全球最大的聚合物生產公司之一，其 2020 年度銷售額達到 107 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。所服務的產業主要包括： 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
汽車與交通運輸、電子電器、建築產業及體育休閒用
品。截至 2020 年底，科思創在全球擁有 33 座生產基 地、約 16,500 位員工（按全職員工計算）。欲瞭解更 多資訊，請瀏覽 www.covestro.com。■
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科技新知 荷蘭皇家帝斯曼集團
荷蘭皇家帝斯曼集團以科學為立足之本，在全球範圍內活躍於健康、營養和材料領域。帝斯曼擁有生命科學和材料科學領域的專 長，並運用兩者的獨特結合不斷推動經濟繁榮、環境改善和社會進步，為所有利益相關方創造可持續的價值。帝斯曼服務於食品和 保健品、個人護理、飼料、醫療設備、汽車、塗料與油漆、電子電氣、生命防護，替代能源以及生物基材料等全球市場，提供旨在 促進、保證和增强性能的創新解決方案。帝斯曼及其關聯公司約有 23,000 名員工，年淨銷售額約為 100 億歐元。公司已在泛歐 阿姆斯特丹交易所 (Euronext Amsterdam) 上市。
在降低成本的同時提升高級駕駛輔助系統 (ADAS) 的性能 ■帝斯曼工程材料 前言
常用的雷達材料方案無法解決這些問題。低功率模塊
輔助系統 (ADAS) 包括攝像頭、雷射雷達、超聲波和
距離短。壓鑄鋁材料可以有效地控制熱水平，但需要
最新的汽車智慧化技術正在改變汽車行業。高級駕駛
雷達組件，使用了大約 20 個傳感器，是汽車智慧化 的關鍵。未來，實現無人駕駛智慧汽車，裝有 40 個 甚至更多傳感器的高級駕駛輔助系統 (ADAS) 將有望
加載。因此預計到 2026 年，全球 ADAS 市場的複合
年增長率 (CAGR) 將達到 17%，這將促使零部件供應
昂貴的二次加工且難以小型化。製造商需要能夠支持 管理高熱負荷的緊凑型雷達設計的材料方案。最終產
品的成本也必須與之前的 24GHz 系統相當，以便非豪 華汽車主機廠能夠使用這一技術。
商增加對該技術的投資。ADAS 內的雷達通過探測車
在優化雷達性能的同時滿足低成本需求，使得業界必
重要。儘管現在雷達主要使用 24GHz 頻段，但根據圖
罩必須提供低介電常數 (Dk) 和耗散因數 (Df)，以確保
輛周圍的物體，對提高駕駛員的便捷性和安全性至關
1 的時間線所示，政府越來越禁止系統使用這個頻段。
76-81GHz 頻段系統的挑戰
由於空間分辨率和速度分辨率要求的提高，在 77 至 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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方案產生的熱量較少，但雷達分辨率較差，並且探測
81GHz 高頻段範圍內運行的新型雷達，將能夠更好地 提供 ADAS 所需的安全性和便利性。然而，這項技術 需要矽鍺 (SiGe) 芯片，這種芯片在工作過程中，有 可能產生過多的熱量並且價格昂貴。過熱時，雷達系 統會自動關閉，以防止部件損壞——暫時阻止駕駛者 使用它。高頻雷達部件也需要比前幾代小兩到三倍才 能安裝在汽車保險杠後面。但系統小型化帶來的問題
是，熱量耗散更加困難，增加了系統反復關閉的風險。
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須考慮替換之前用於關鍵系統組件的材料。雷達天線
高雷達分辨率和低信號損耗。現有的高性能材料，如
聚醚醯亞胺 (PEI) 非常昂貴，而傳統的聚對苯二甲酸 丁二酯 (PBT) 可能有較高的介電常數 (Dk)。雷達中框 需要允許信號被完全吸收，並最小化降低分辨率的反
射。如今，中框通常是用金屬組件製造的，但這種材 料的高導電性導致了高反射。金屬製作的後蓋可以提
供雷達系統所需的高電磁干擾 (EMI) 屏蔽，並有助於 從設備中散熱。然而，由於密封所需的額外空間，該 解決方案的製造成本很高，而且很難小型化。
為了成功地拓展到非豪華車市場，雷達供應商需要滿
足汽車製造商 (OEMs) 的設計和性能要求。帝斯曼為 高級駕駛輔助系統 (ADAS) 提供完整的雷射可焊熱塑
Technology showcase
圖 1：現在雷達主要使用 24GHz 頻段，但如圖中時間線所示，政府逐漸禁止系統使用這個頻段
性塑料產品組合來解決這一問題。我們的材料具有一
設計得更薄，並且不受機械限制。該材料的 Dk 和 Df
效的方式開發最終產品，使您在競爭中脫穎而出。每
束模型的設計，而不會影響系統性能。
流的加工能力、尺寸穩定性、長時耐熱性，以經濟有 種材料都是根據每個關鍵系統組件的需求定制的。
可靠、成本低的雷達天線罩
製造商越來越多的關注到聚苯硫醚 (PPS) 作為雷達天 線罩的材料，因為它比 PEI 更經濟，而且在高頻雷達
系統中比標準 PBT 的性能更好。我們最近開發的低
Dk 和 Df Xytron ™ PPS 以 PPS 的成本提供了 PEI 的高
雷達分辨率和系統可靠性。由於具有高達 210° C 的耐 熱性、優異的水解和耐化學性，它有很強的熱負荷管 理能力，部件壽命更長，並且具有優異的平面度。另
外我們還改進了現有的 Arnite® 產品，讓客戶可以繼
最大化中框的性能
越來越多的供應商正在用中等導熱性熱塑性塑料取代
金屬中框——在 2-5 W/*K 範圍內——增強信號的吸
收並且减少反射。然而，產品設計者希望通過優化 77-81GHz 的雷達信號吸收來進一步提高系統的可靠
屏蔽電磁干擾的後蓋
後蓋需要有效地屏蔽電磁干擾和管理高熱負荷，以防
止系統故障。我們的產品組合中的 Xytron ™ 和 Arnite® 方案提供了卓越的電磁干擾屏蔽性能和傳熱性能所需
的高導電性和導熱性。這使製造商放棄了金屬基的方
案，因為這些材料的設計靈活性有限，熱管理不善， 而且如果在組裝過程中金屬塗層出現分層或劃傷，可 能會導致部件失效。DSM 還在開發一種雷射焊接工
藝，用於連接雷達天線罩和後蓋，使客戶能夠簡化生
產並降低組裝成本。帝斯曼受到全球 ADAS 供應商的 信任。我們的研究和開發團隊可以與您合作，從我們 的產品組合中選擇合適的的材料等級，並快速構建組 件原型。我們全面的仿真能力可支持優化每個組件的
射頻性能，從而簡化了設計過程，並且無需進行多個 測試週期。作為您完整的材料方案的提供商，我們隨 時可以幫助您提供可改變行業的技術。■
性。這需要調整中框厚度到材料的 Dk 和 Df。我們的 Akulon® 可以為薄壁部件提供固有的高強度，使組件
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續使用高強度 PBT 雷達天線罩。
也可以精確調整，這使得製造商可以輕鬆修改空間約
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顧問專欄 林秀春
• 科盛科技台北地區業務協理 • 科盛科技股份有限公司 CAE 資深講師 • 工研院機械所聘僱講師
專長： • 20 年 CAE 應用經驗，1000 件以上成功案例分析 • 150 家以上 CAE 模流分析技術轉移經驗 • 射出成型電腦輔助產品，模具設計 ‧CAD/CAE 技術整合應用
CAE
第 56 招、模流分析在產品設計變更的效益應 用介紹【電池蓋翹曲變形篇】 ■ Moldex3D/ 林秀春 協理 【內容說明】
本電池蓋尺寸為長度 55mm，寬度 32mm，主平面厚 度 0.45~0.35mm，塑料使用 PBT；因主平面上如圖 2 方格線所示，有貼標籤紙的需求。因本塑件主要平面 厚度已經是很薄了，所以擔心現場射出的問題無法解
快速；塑料溫度不斷下降，造成熱塑料不易補入。壓
力在模穴內傳遞的阻力一直竄高。充填結束即保壓結 束，因此如何控制流動末端的收縮是設計的關鍵。
決，現場有毛邊、壓力過大與翹曲變形量值過大的狀
冷卻過程的收縮
變更，以重現原始的試模結果，可以看到流動阻力比
卻，且無熱塑料持續補入，因此塑件重量保持固定，
況如圖 1、圖 2。因此透過模流分析找到問題與設計 較大流動波前如圖 10 所示，在末端有結合線產生， 整體壓力曲線也走高，在變形尺寸上明顯偏大，所以 整體的肉厚設計是有問題的。
目前分析是將此案例貼標籤位置如圖 3 的藍色區域進 行設計變更，將貼標籤位置移位如圖 4，將此最薄處 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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化。此案例屬薄肉的塑件在充填階段，塑料冷卻熱傳
移到最角落末端處。原始設計的澆口與水路如圖 5 所
示，設計變更後的澆口與水路如圖 6 所示都沒更動， 分析所使用的射出機的成型條件與塑膠材料都相同。
翹曲分析在射出過程中塑件的收縮說明
射出成型過程塑件的收縮行為可以分成以下幾個階段 來討論：
流動及保壓過程的收縮
由於溫度壓力變化，引發的塑料比容跟密度發生變
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由澆口凝固開始至塑件脫模為止。此階段塑料持續冷 體積逐漸收縮使塑件密度提高，收縮行為決定於塑料 之狀態方程式 (PVT)。
影響塑件收縮率較高的原因探討
在塑件設計方面，此產品屬薄肉的設計，但是主平
面仍有肉厚分布不均 (0.45~0.35mm)，中間區域有標
籤設計所以肉厚更薄，在充填時有擋料的情況如圖 7 （左）所示，因冷卻快速讓保壓較困難不易傳遞到末 端，因此圖 8（左）末端有較大收縮路徑，造成主平
面翹曲量值偏大（如圖 9（左）所示，往上翹 0.75mm， 往下降低 0.4mm）。設計變更將標籤區域移到末端，
主平面仍保持高溫，持續冷卻中因末端比較薄所以不 需要傳遞，因此圖 7（右）流動末端為凸型波前，圖
8（右）中標籤肉薄區溫度很低，末端已經沒有高溫 路徑，所以也沒有較大收縮路徑。圖 9（右）標籤肉
What experts say
圖 1：流道與澆口區域毛邊現象
圖 2：產品翹曲變形量值 1.0~0.8mm
圖 3：貼標籤位置藍色區域
圖 4：貼標籤位置藍色區域在流動末端
薄區翹曲方向往下 0.16mm，兩側往上 0.25mm，已
• 充填過程中是否有流動阻力差異過大造成的賽馬
塑件，進澆位置選擇在較厚處可有利於保壓，而在流
(internal welding line)、燒焦、充填不飽的缺陷。
較原始設計改善 50% 以上。因此對於有肉厚變化的 動末端肉薄處發生固化，讓收縮均勻可以改善翹曲現
現象 (race track) ？賽馬現象容易造成內部縫合線
■
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象。
圖 10、11、12 等位線判讀重點為「充填是否完全？」 與「有無短射 (short shot) 問題？」
• 由充填過程判斷，是否有局部區域流動阻力過大而 有遲滯 (hesitation) 現象？遲滯現象發生區域容易 造成塑料提早凍結 (freeze)，使該區域發生滯料或 充填不飽的問題。
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顧問專欄
圖 5：原始設計的澆口與水路
圖 6：設計變更的澆口與水路
圖 7：設計變更前（左），標籤肉薄區在充填時有擋料情況，末端 V 型波前；設計變更後（右），標籤肉薄區在充填擋料 消除，末端凸型波前
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圖 8：設計變更前（左），標籤肉薄區溫度很低 , 末端有高溫路徑；設計變更後（右），標籤肉薄區溫度很低，末端已經 沒有高溫路徑
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What experts say
圖 9：設計變更前（左），肉薄區翹曲方向往下 0.4mm、兩側往上 0.75mm；設計變更後（右），肉薄區翹曲方向往下 0.16mm、兩側往上 0.25mm，比變更前改善 50% 以上
圖 10：標籤肉薄區在充填時有擋料情況末端 V 型波前容易 形成結合線、包封以及翹曲變形
圖 11：標籤肉薄區在充填擋料消除末端凸型波前穩定
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圖 12：流動問題將延續到保壓、冷卻與翹曲變形的問題
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顧問專欄 邱耀弘 (Dr.Q)
• ACMT 材料科學技術委員會主任委員 / 粉末注射成型委員會副主任委員 • 兼任中國粉末注射成型聯盟 (PIMA-CN) 輪值主席 • 大中華區輔導超過 10 家 MIM 工廠經驗，多次受日本 JPMA 邀請演講 專長： • PIM(CIM+MIM) 技術 • PVD 鍍膜（離子鍍膜）技術 • 鋼鐵加工技術
經典 3C 產品用 MIM 零件的材料應用
■耀德講堂 / 邱耀弘 博士
經典 MIM 零件
Huang) 推薦給美國 Apple iPhone 團隊承認並使用至
作，並經過歷史選擇出來的最有價值、最具代表性、
是一種能耐各種類型磨損和腐蝕以及高溫氧化的硬質
經典是指具有典範性、權威性且經久不衰的傳世之 最完美並最能表現本行業的精髓，相信大家都同意上 述的說法，因此接下來的本文將為大家介紹經典 3C
產品用 MIM 零件。在有限的篇幅中，我們來投票選擇， 呃，不，還是由 Dr. Q 指定好了，美國 Apple 公司的
產品應該是當之無愧的經典 3C 產品代表，這可以從 中古手機（二手）價格來觀察，尤其是經典的 iPhone 4 手機就算使用到最後，甚至被玩家拆解製作成樣品 展示板，如圖 1 所展示。
人們會時常懷念且企圖重現的經典，Dr. Q 認為 Apple iPhone 12 和 13（作者撰寫本稿時甫將上市）堪稱兩 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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代手機重現 iPhone 4 之經典一點也不為過。那我們就 以 Apple 產品上的零件來說明 MIM 材料的演進。
經典 MIM 攝像頭保護後蓋材質── ASTM-F75
圖 2 的 產 品 便 是 Apple iPhone 11/12 的 內 部 拆 解，
攝像頭保護後蓋使用 ASTM-F75。ASTM-F75 正確的
名稱是鈷鉻鉬合金 (Cobalt Chromium Molybdenum,
CoCrMo)，此合金由美國人 Elwood Hayness 於 1907 年 發 明， 卻 是 在 2017 年 被 臺 灣 大 學 的 黃 坤 祥 (K.S.
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今。ASTM-F75 屬於司太立合金 (Stellite Alloy)，原本
合金，最早以鈷鉻鎢為主要成份，含有相當數量的鎳、 鉻、鎢和少量的鉬、鈮、鉭、鈦、鑭等合金元素，偶 而也還含有鐵的一類合金。根據合金中成分不同，它
們可以製成焊絲，粉末用於硬面堆焊、熱噴塗、噴焊 等工藝，也可以製成鑄鍛件和粉末冶金件。
事實上自 ASTM-F75 以粉末製品問世以來，大部分的 粉末均由大陸製粉廠商供應（河北敬業立德、江西悅 安新材料、鷹潭龍鼎新材料等）、製品廠商（包含常 州精研科技、上海富馳高科、蘇州中耀科技、廈門通
達精密四家）聯手完成，產品總數量更是橫貫 iPhone
8~13 代超過數億，這是 MIM 產業界的一個傳奇材料。
經典 MIM 連接器材質── 17-4PH
電子產品少不了器件、電源與訊號之間的連接，必 須經過人類的精確設計，才能夠保持器件之間的強 度、電流安全的輸出入以及電子訊號的傳遞穩定，因 此一種強大的 MIM 材質要能夠包含所有上述要求。
而講到各種 3C 產品的連接器，包含電子訊號、電源
輸 入、 機 構 零 件 等 等 的 連 接 器，Apple 使 用 了 大 中
What experts say
圖 1：簡單排列加文字敘述，墓誌銘的情景帶走的是曾經的
圖 2：ASTM-F75 被應用到 iPhone 11/12 的攝像頭保護後
華地區 MIM 業界從未青睞（在 2012 年之前）的 17-
在材料的選型和應用依舊是大家關心的對象。
Precipitation hardening)，在接下來連 10 年之久 17-
抗鏽蝕大師級材質── 316L 與 P.A.N.A.C.E.A.®
你（引自淘寶網 Apple iPhone 手機拆解裝裱相框）
4PH，其正式的名稱為沉澱硬化型不鏽鋼 (17Cr-4Cu 4PH 成為全球 MIM 界最大使用量的霸主。
如圖 3，Apple 經典產品多將 MIM 零件設計並安裝其 中使用，作為堅固牢靠的連結、經久耐用的品質是這
些 MIM 零件最大的優勢，包含：電子訊號連接器的閃
電介面 (Lightning Connector)，具有最堅固且不分正
蓋（照片取自 ifixit 網站）
不鏽鋼由於有鉻與鎳的存在，因此可以使鐵系合金抵 抗氧的侵襲不至於產生氧化生鏽，主要的考慮還是因 為鐵系合金的價格低、強度高以及有可參考性的研究 資料，在應用到講究產品壽命甚至考慮到人生安全的 產品，不鏽鋼是人們最可靠的材料。
反面的方便性；位於 AirPod 耳機盒上的 Type C 母端
316L 是眾多不鏽鋼中具有普遍的且高級的耐鏽蝕性
性呈現最佳狀態，在插入 Type C 公端時可聽到特有
非常不容易發生晶間腐蝕效應。大部分製造手錶的
連接器，堅固的 MIM 零件使 Apple 產品的充電穩定
的卡入聲，以及耳機盒的翻蓋處轉軸也是 17-4PH 的 機構件都是採用能夠表現多種硬度和機械性能的 17-
4PH 材料。當然還有更多的 Apple 產品搭配 17-4PH 的 MIM 製 品， 可 以 說 每 一 系 列 的 產 品（Mac、Mac book、Pad、AirPod、Watch 等等）都有它的足跡。
各大名牌表廠便大量使用這種材料作為手錶零配件，
Apple 公司的設計工程師自然也不例外的想到這個材 料，因此他們設計出用於手錶帶扣件 (Lag) 的 MIM 零
件如圖 4 所示。Apple 是當代的經典創造者，任何產 品的出現都引領整個同業的關注，在智慧手錶設計的 風潮，自然少不了模仿此機構與零件的設計。
以「麻雀變鳳凰」來形容 17-4PH 這支 MIM 材料是非
但是鎳元素是一種人類無法避免的過敏原，自 2006
擴及其他產業所學習與模仿，自然的對於 Apple 產品
產品表面鍍層，然而後來也發現鎳系列不鏽鋼的合金
常貼切的，Apple 的設計總是讓許多 3C 產品甚至是
年之後歐洲即頒佈鎳禁止令，早期僅有禁止電鍍鎳的
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產品；Macbook 筆電已沿用數代的顯示幕轉軸，這些
能，尤其是代 L 等級表示其含碳量夠低 (C<0.03%)，
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顧問專欄
圖 3：經典產品與 MIM 零件的搭配（左 1）著名的閃電介面；（左 2）經典 Airpod 耳機盒的轉軸；（左 3）Airpod 耳機 盒的 Type C 充電口母端是 MIM 製品；( 右 )Macbook 的轉軸（圖片由 Dr. Q 提供）
圖 4：使用 MIM 零件製作的手錶帶扣 (Lag) 是 Apple Watch 經典之作（圖片由 Apple 網站擷取）
化後之鎳元素仍舊會逐漸的釋放，因而影響人體，
性，已經逐漸減少使用於外觀件上而失去主角光環。
高氮無鎳不鏽鋼並噴製成粉末作為特種 MIM 不鏽鋼
結論
Panacea，但不鏽鋼 P.A.N.A.C.E.A.® 系由以下幾個英
四支材料是當代經典 3C 產品常用 MIM 材料，他們四
德國 BASF 早在 1990 年即買下瑞典皇家學院發明的
並註冊成為商品 P.A.N.A.C.E.A. （靈丹妙藥的英文為 ®
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文 字 的 字 首 縮 寫 Protection Against Nickel Allergy, Corrosion, Erosion, and Abrasion）。在此材料推出 的剛開始，因其具有特殊的防鏽以及無磁性且高磁導
率，確實在 Apple 以及中國產手機中有被使用，價格
也稍比 F75 來得便宜。然而，P.A.N.A.C.E.A.® 熱處理 的繁雜程式使得 MIM 製品廠的製造成本增加，當不
慎有熱處理不良導致失效嚴重影響產品的抗蝕與帶磁
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本文介紹 ASTM-F75、17-4PH、316L、P.A.N.A.C.E.A.®
兄弟也適合使用於未來燒結法的增材製造──金屬黏 結 劑 噴 射 成 形 (Metal Powder Binder Jetting) 的 3D 列印技術，不過請各位讀者要注意到四支材料的後表
面處理和熱處理條件，Apple 公司選擇它們的原因是 一個綜合評比與長時間的品質統計、產品超過億級數
量的最後結果，這給予我們產業界一個應用上的捷 徑，我們真誠感謝市間存在 Apple 這樣一家公司。■
What experts say
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廣告編號 2021-10-A11
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顧問專欄 林宜璟 (JeffreyLin) • • • 1. 2. 3.
現任職於宇一企業管理顧問有限公司總經理 學歷：台灣大學商學研究所企管碩士、交通大學機械工程系學士 認證、著作及其他能力： 認證：DISC 認證講師 (2005 年受證 ) 著作：《為什麼要聽你說？百大企業最受歡迎的簡報課，人人都能成為抓住人心高手！ 》( 木馬出版社出版 ) 緯育集團 (http://www.wiedu.com) 線上課程，「管理學院」「業務學院」內容規劃及主講者
桌上永遠不要只有一道菜 ── 多元才容易雙贏
■宇一企管 / 林宜璟 總經理
前言
PARS 之後討論。而且，在 T 的時候還會用到 S 的觀念。
五個字母分別代表
分雞和分錢
A: added value
雞給你的兩個孩子當晚餐（爸媽自己都不吃，因為都
先前情提要。影響談判的結果有「PARTS」五大變數。 P: player R: rules
T: tactic
在節食減肥），請問這隻雞怎麼分比較好？
S: subject
假設你是很缺業績的業務，要賣一套設備給客戶。
之前的章節已經談過了 PAR，所以這篇要談 S，也就
1,300,000，請問這 200,000 的價差又該怎麼處理？
是談判的 subject，議題。
可是你說休蛋幾勒！照順序這一篇應該是 T 出場才對 啊！為什麼先談 S 呢？先談 S 再談 T 是因為 PARS 這 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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假設你是熱愛烹飪的爸爸（或媽媽），你烤了一隻全
談到最後的階段，你要賣 1,500,000，客戶堅持只出
請先想想，然後把答案放在心中，我們等一下再回來 談這個事情。
四個變數都是屬於戰略變數，而 T 是戰術變數。
桌上永遠不要只有一道菜
戰略是大方向的佈局，戰術則是交戰的執行。比方說
前提，就是桌上不能只有一道菜。
第二次世界大戰的時候，盟軍要在哪裡登陸歐洲，這 是戰略的決定。但是一旦決定在諾曼第登陸之後，怎 麼拿下諾曼第就是屬於戰術性的考量。
戰略跟戰術的分界有時候不完全明確。但一定是大方 向決定之後再來規劃執行細節。所以我們把 T 放在
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談判都說要雙贏，但其實談判雙贏有一個非常關鍵的
為什麼桌上不能只有一道菜？回到談判雙贏最根本的
條件，就是價值認知的差異。一樣的東西在雙方的眼 中價值不一樣，那麼就可以透過交換，讓彼此都更滿 意。我們在之前的篇幅談過用迴紋針最後換到房子的 案例，就是經由交換創造價值的最好說明。
What experts say
（圖片來源：Freepik.com）
既然價值認知差異是雙贏的基礎，那麼放進談判裡面
「三重限制」。這三者通常有取捨的關係。
方說如果我們現在談判的焦點只有價格，也就是只有
想要成本低，就要在規格或時效上妥協。想要規格高
的，否則要談到雙方都開心很難。這是「你的得就是
錢，或者規格就要打點折扣。「慢功出細活」這句話
談的東西越多，雙方價值認知的差異就可能越大。比 錢。那麼除非一個愛錢的剛好碰到另外一個不愛錢 我的失」的零和賽局。
好，就要多付錢或多給時間。想要快一點，要不多付 不是隨便說說的。
但是如果除了價格之外，還把品味也放進來就不一樣
安全、便利、成本
那麼雙方各取所需的可能性大幅提高。這個放進談判
個資訊系統安全，通常要付出使用者比較不便利的代
了。可能有一個比較在乎價格，另外一個更在乎品味。 裡來談的「東西」，就是談判的「議題」。
談判時，將議題多元化是雙贏的開始。議題越多價值
這個分類特別適合用在資訊類型專案的談判。想要一 價。使用便利又安全的系統，通常成本就高。低成本 建構的資訊系統，你也不能期待它多安全好用。
「小孩子才做選擇，我全都要」這句話只是鄉民在網
多元化議題的結構
個人、組織
的議題結構。放在這裡的用意是提醒大家，談判時對
得一致。所以組織的利益談不攏的時候，加入個人利
一議題通常都會成為零和賽局。
為了讓大家更容易多元化議題，這裡整理出幾個常用 方可能在哪些領域和我們有價值認知的差異。 成本、規格、時效
學過專案管理的讀者，看到這裡應該很親切。因為成
本 (cost)、規格 (spec)、時效 (time) 就是專案管理的
路上講爽的啦！真實的世界，大人才是要學會取捨。
在之前的章節中談過，個人的利益和組織的利益不見
益也可能是轉機。看到這裡，你一定認為我指的是檯 面下那些不好見光的事。
你可能是對的，那些不見光事就是藉加入新議題來影
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認知差異可能性越大，雙贏機會也越大。相反的，單
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顧問專欄
（圖片來源：Freepik.com）
響談判，而且有時還真管用；但是你也可能是錯的，
個人的利益也不一定就是收回扣之類的。成就感、責 任心，甚至覺得被尊重，都可能帶來完全不同的談判
的訴求，也有可能扭轉戰局。
結果。
面子、裡子
多年前我和老婆去阿里山玩。住的民宿附近不好停
朋友聚餐時當大哥，搶買單。我們替他們覺得不值，
車，所以車停得非常遠，是民宿老闆開車來停車的地 方接我們到民宿。入住後我們想去買點東西，沒有交 通工具，好心又大方的老闆就把他的機車借我們兩個 人騎。
我們發現機車的置物箱中只有一頂安全帽，但想說在
有些人，特別有些男人，明明是月光一族，卻還要在 他們卻認為錢再賺就有了，氣勢不能輸。
有些人愛面子，有些人愛裡子。而愛面子的人往往為 了一時的面子，付出裡子；而要裡子不要面子的人， 激將法這招就沒用了！
山裡面應該無所謂吧！所以安全帽老婆戴，我就光著
只要投其所好，人其實很容易被左右的。
出現一位警察。我在猶豫要不要停下來，但是一樣又
短期、長期
警察前面，就被攔下來吃了罰單。
一碟；相反的，眼前的小事，說不定日後會釀出大禍。
頭上路。沒想到騎沒多久，在偏僻無人的山路邊竟然 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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公事公辦不管用的時候，加上個人情感（或實質好處）
想「山裡面應該無所謂吧！」，就繼續往前騎。到了
這位警察說：「這罰單不是罰你沒戴安全帽，是罰你
談判如人生。現在天大的事，也許日後看來只是小菜 不同的時間軸，視角會全然不同。
不尊重警察。你看到我就應該下車用牽的吧？至少等
客戶砍你價格，為的是眼前的利益。但如果你說這樣
叫我白目呢？
沒有你這家忠心不二的 second source 供應商，只剩
離我遠一點再騎啊！」那張罰單我收得心甘情願。誰
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下去你的公司會倒，客戶就要認真想想，他真的喜歡 下一家獨大的世界嗎？
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又比方有些投資型的金融商品賣的是日後的美好退休 生活；而相對的，保險賣的則是以後可能有的災難。
成功的談判者會像優秀的攝影師一樣，引導對手適當 的切換視角，看到有吸引力的不同風貌。
• 當下
人類是個奇怪的動物。我們一方面重視過往長期的 記錄，但又會依據當下一些不客觀的訊息來判斷對 方可不可靠。所以在談判時，「操弄」對方的信任 是有效的談判技巧。
比價格更重要的事
看到「操弄」這兩個字可能讓你不舒服。但是我必
這個單一議題會讓談判成為零和，很容易談僵。錢很
多不厚道的人這麼做。這部份的探討我會放在「T，
商務談判常聚焦在價格。但就如前面所說，只看價格 重要，但是錢永遠不是最重要。除了價格之外，加入 以下議題對談判的雙贏會大有幫助： 信任
須很抱歉的說，這就是存在的殘酷現實，就是有很
tactic」的章節。那時候我會跟大家分享「黑魔法 防衛術」。我們不害人，但也要學會自保不被害。
安心無價。開車的人都知道車子做保養，原廠比外廠
退貨的權利
心」。只要能建立對方對我們的信任，價格就可能成
物，貨到 7 日內無條件退貨。少了這個條件，我相信
貴一倍以上。那為什麼還要去原廠？只為兩個字：「安
分成兩個方向：過去和當下。 • 過去
決定信任的基本條件就是過去的記錄。我們相信人 類的行為有延續性，而人類的行為多數也的確有延 續性。如果你是個信用良好的人，那恭喜你！在談
判時你已經擁有贏在起跑點的優勢。所以回不去的 瑞凡跟安真很難談啊！
很多人對網路購物會猶豫許多。 穩定的關係
一樣可視為信任議題的變化型。都說婚姻是愛情的墳
場，為什麼還有那麼人前仆後繼呢？也許穩定帶來的 安全感是重要原因之一吧！
怕匯率波動對利潤造成衝擊，可以使用遠期外匯避
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為相對不重要的因素。那要怎麼建立信任呢？這可以
可視為信任議題的變化型。最經典的例子就是網路購
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顧問專欄
（圖片來源：Freepik.com）
險。怕供貨不穩定，可以簽定長期購買合約。這些
買方也不用因此覺得委曲。價值本就是主觀的，在不
測，進而提高營運績效。
的物料和加工成本，然後抱怨包賣太貴嗎？沒有嘛！
操作都可能增加成本，但卻可以使得經營環境容易預
保固及售後服務
所有權的歸屬──買或租
我兩難」。一句話說出來售後服務的重要。
他列舉了許多公司租車的好處，而多數我也認同，雖
網路上流傳一個「微」笑話：「買車不難養車難，而
買商品買的是商品帶來的效用。有些商品沒有適當的
曾有業務人員建議我的公司不要買車，而改用租的。 然最後我還是用買的。
維護，功能就不能正常發揮，效用也就歸零，比方像
有時候客戶不是沒有錢，只是現在沒有足夠的錢，但
說，有人統計如果買一台車花了 100 萬，開到這車子
改成「租」，可能就是解決方案。
車子。而且有些商品的售後服務成本很高。以車子來 報廢為止，還要再投入 100 萬。
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欺不騙的前提下，雙方開心就好。有貴婦去精算名牌
所以對車子這類高維護成本的商品，售後服務及保固 就是重要的談判議題。
對賣方而言，把售後服務及保固放入談判有個明顯的
以後會有。或是現在有錢但不想這樣花。這時把「買」
買和租的本質差別是物品所有權的歸屬，並連帶會產 生一些會計費用認列以及稅務的影響。這部份我就不
多說了。反正想喝牛奶不用自己養乳牛，只買使用權 而不買所有權，會增加許多選項。
資訊優勢。除非你很懂車，否則絕大多數的人對於保
付款方式
要聽到和安全有關，多數人也就乖乖聽話照辦。所以
金的成本可能不一樣，每個人的資金成本更可能不一
養廠的說明都是一知半解。該不該修？該不該換？只 這是個有大幅認知價值落差的領域。賣方可能只要付 出極低的成本，就能讓買方感受到很高的價值。
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價錢高低是一回事，怎麼付錢又是另一回事。每筆資 樣。資金成本的差異有時在商務談判中會成為決定性 的因素。
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（圖片來源：Freepik.com）
比方你跟客戶說如果他願意付現，就給他 5% 的折扣。 請問他會答應嗎？答案當然是不一定。
我認識一個朋友身價過 20 億卻仍然租房子。當然， 他租的不是普通房子，而是月租 20 多萬的豪宅。當 然，他也絕不是買不起房子，只是他認為錢給他投資 比放在房子報酬率更高。
所以對我這位投資績效很好的朋友而言，要他提早付 錢除非給的誘因很高，否則他寧可讓錢在自己的手上 留久一點，這樣他賺更多。
但如果是一個手頭現金很多的客戶，他比較現在的銀
我擔任一家上櫃電子公司業務副總兼執行副總時，有 一天跟一位日本客戶見面。他是為了他們公司一個高 度客製化的專案來台灣找供應商。
在跟我們洽談之前，他事實上已經跟另外一家規模比 我們大 10 倍的同行談過了。
一見面他就很直接問：另一家同行規模比我們大 10
倍，知名度更高，產品線跟我們幾乎重疊，他有什麼 理由要跟我們做，而不找那一家？ 請問是你會怎麼回答呢？ 我想「價錢會比較便宜」是很可能出現的答案。但是
條件就欣然接受了。
司規模的確比我們得大。所以如果這個案子交給他們
不如拿來付貨款，現賺 5%。所以對這個提早付款的
而對一個欠地下錢莊錢的老闆，能夠晚付款好多些資 金週轉的時間，可能比貨品的價格更重要得多。 執行服務的人選
這一點比較不容易理解。我說個我的故事吧！
我並沒有在價格讓步。相反的，我說：「另外一家公
做，我估計就是一個專案經理從頭做到完。但是如果 跟我們合作的話，我這個業務兼執行副總就是你的專
案經理。你這個案子不是標準規格，有很多地方要客 製化，交期又短，金額也沒多大。說實話我是看在未
來長期合作的潛力才接。我來推動這樣難搞的案子， 我的位階可以讓不同的有效部門合作，迅速整合各種 資源。」
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行利率，認為現金與其放在銀行生那一點點的利息，
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顧問專欄
圖 1：機器設備的銷售議價心智圖
經過我的分析，最後客戶選擇了我們公司。這個案例
本看起來沒價值的想法培養成一個真正的好點子。
和別人來做，結果會不同。
的「量」。這時完全不用考慮能不能用？有沒有價
裡，我加入的議題就是「我」，因為我這個副總來做
議題的料理
值？總而言之，想到什麼寫下來就是了。
要談得好，桌上不但不能只有一道菜，而且還要道道
另外，我們在談判的最後會進入「收尾」的階段。
判議題也有兩種：「切割」和「掛勾」。
稱之為「小惠」。這個「小惠」從哪裡來？一樣要
精彩。做菜有煎、煮、炒、炸四種基本手法，料理談 切割
切割就是把談判以我們剛剛前面提到的架構一路往下
細分，而且要分到很細。在我的商務談判力課程當中， 通常我會請學員將一個談判當中可能包含的議題細分 到 30 個以上。很多學員聽到 30 個議題，一開始的反 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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所以 30 這個目標就是逼團隊天馬行空發想出足夠
應都是怎麼可能？但是經過我的說明跟適當運用工具
之後，多數都能夠順利完成任務。所以我相信正在閱 讀這篇文章的你一定也可以。讓我們談談其中的兩個 問題吧！
• 為什麼要分到 30 個議題？
發展好的談判方案吃創意。創意發想有個重要的原 則，先求有再求好。換句話說在創意初期要先充分 運用「發散思考」，也就是別考慮這個想法有沒有 用？可不可能？有了這些想法後再以其它手法把原
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而收尾的時候通常需要給對方一點最後的好處，我 從切割後的小議題裡面去尋找。小惠的觀念及如何 運用，這裡先不討論，後續的篇幅會再詳細說明。 但是「切割」這個步驟是做好談判「收尾」的重要 基礎。
• 切割的工具
以我的經驗，拿來切割議題最好用的工具就是可能 很多人也都熟悉的「心智圖」。操作的順序是把談 判的主題寫在正中間，然後逐層的展開。第一層的 大標題，可以參考我們前面提到的分解結構。上方 的圖 1 便是給大家參考的範例。
掛勾
掛勾就是把兩個原本不相關的議題，放在一起談。意
What experts say
（圖片來源：Freepik.com）
思就是你要 A，那就請也收下 B。如果你不喜歡 A 加 B， 我也許可以把 B 換成 C，但是就是不讓你只拿 A。
掛勾也有兩個掛法：一個是現在和現在掛，另一個是
它可以分成雞肉跟雞皮；也可以分成雞胸加雞腿加其 它部位。
現在和未來掛。其實這種掛勾手法生活當中幾乎每天
而這兩個孩子，說不定有可能一個喜歡吃雞皮，一個
一樣好用。
事了）。也有可能一個孩子喜歡吃雞腿，另外一個孩
都遇到，只是我們可能沒有覺察這種手法的談判當中
現在和現在掛：「如果您一次買兩瓶護膚精華乳，我 們就再送您一罐特級美顏霜。」
現在和未來掛：「您再消費 $500，累積就達到 $6000， 那我們就再送您折價卷 $1000，九月底之前來消費都 可以抵用。」
子喜歡吃雞胸。那麼這兩個孩子就可以各取所需，皆 大歡喜了。
再來分錢。解決那 200,000 的價差最好的方法應該不 是各讓 100,000。考慮把售後服務、付款條件、還有 其它多元的議題放進來，說不定能柳暗花明又一村。 真正的雙贏是種得到自己想要的感覺，絕不是均分。
綜合以上所說，那雞和錢到底要怎麼分才是高手呢？
結語
先來分雞。雞要分得好，首先是不能只有「雞」這個
勾。切割的時候要切得夠細。掛勾的時候可以現在和
單一議題。如果「雞」只是「雞」，那最好的方法只 能是把這隻雞盡可能公平的分成兩半。
議題的多元化是雙贏的基礎。議題可以切割，可以掛 現在掛，也可以現在和未來掛。雙贏不是均分，而是
一種在多元議題中，各自得到想要的價值的滿足感。 ■
所以先來議題的切割。一隻雞至少有幾種切割方法：
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所以雞到底要怎麼分？
喜歡吃雞肉（吃雞皮會不會不健康，這又是另一個故
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產業訊息
全球電動車發展趨勢介紹和塑膠產業的機會
工研院 / 林軒宇 研究員
前言
中國和歐洲最為顯著，值得一提的是，2020 年歐洲也
全人類齊心追尋的重要目標。根據世界資源研究所
目前的態勢，電動車已注定成為道路運輸的未來。
近年來由於氣候變遷，因此追求環境永續發展已成 (World Resources Institute) 的資料顯示，2020 年運
輸部門所排放的溫室氣體占年度總溫室氣體排放量的
電動車銷售成長的主要動力來源
運輸部門排放量的 74%，顯示若要降低運輸部門的溫
道，主要原因可歸納為三方面：一是全球對於減碳的
16.2%，而其中道路運輸的溫室氣體排放量又占整體
室氣體排放量，從道路運具著手會是最有效的，據此， 各大車廠為了迎合未來趨勢，也為了抓緊商機，近年 來無不加碼投資電動車的開發。本文將針對電動車發 展的趨勢進行介紹，並探討此趨勢將為塑膠產業帶來 什麼機會。
電動車的時代真的來臨了嗎？
新冠肺炎於 2020 年初開始廣泛地影響世界各國的經 濟，各地為緩解疫情，紛紛祭出全面封鎖的政策，這
也造成了全球經濟衰退，新車銷售也同樣受到衝擊，
根 據 國 際 能 源 署 (International Energy Agency, IEA) 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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正式超越中國，成為全球最大的電動車市場。因此依
所發布的《2021 全球電動車展望》，2020 年車市因
電動車在過去數十年中能有如此持續且強勁的成長力 承諾；二是各別國家對於電動車提供額外的誘因；三 是電動車的可選擇車型增加以及電池成本持續下降。
首先，全球各國在 2016 年《巴黎協定》規範下，都 有義務進行碳減排，且讓簽署各國以五年為一週期訂
定自身的減碳目標，而 2021 年 4 月的全球領袖氣候
峰會，歐、美、日等強權更是紛紛許下淨零碳排的承 諾，因此減碳已成為共識，在道路運輸上，各國紛紛
祭出減碳措施以利達成減碳目標，如圖 2 所示，目前
有逾 20 國設定汽車電動化目標或對傳統燃油車的銷 售規範，更有歐盟以及其他 8 個國家承諾零碳排放。
為疫情而萎縮了 16%，但若細看其中電動車的銷售情
其次，各國政府的法令或補助措施對於電動車的成
銷售的 4.6%），較前一年增加 41%，其他如電動巴
及美國加州等都已施行很強的管理措施，如排氣法
況可發現，2020 年電動車銷售了 3 百萬輛（占總新車
士和電動卡車雖不若小型電動車有如此強勁的成長力 道，但在全球主要市場如歐洲、中國等都有著顯著的
成長。圖 1 是 2010 年至 2020 年間全球逐年電動車的
存量變化圖，2020 年全球累計總數正式突破 1 千萬
輛，過去 10 年間電動車的成長趨勢非常明顯，且以
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長也扮演關鍵性的角色。2020 年初，歐盟、中國以 規以及電動車指引等，主要目的是希望車輛設備製
造商將生產重心從傳統汽車轉至電動車的動力總成 (powertrain)。而除了法規性的規範外，2020 年起德 國、義大利、韓國等更是加碼擴大對購買電動車的財
務補助，而中國原本將在 2020 年到期的電動車財務
Industry News
圖 1：2010 年至 2020 年全球電動車存量（資料來源：Global EV Outlook 2021）
補助措施，也延長至 2022 年，這類財務補助措施被
增加而引發的購買量增加。
新冠肺炎雖然對於整體車市產生不良影響，但多國
在電池方面，電池科技的進步，更是顯著的增加了電
銷售帶來了間接推升的效果，圖 3 為 2020 年全球電
2015 年時每次充電僅可跑 200 公里，但至 2020 年卻
公認是早期擴張電動車市場最具效果的政策。另外，
在 2020 年夏天後推出的振興措施卻反而對電動車的 動車主要市場的電動車掛牌數以及純電動車 (Battery
Electric Vehicle, BEV) 和 插 電 式 混 合 動 力 車 (plug-in hybrid electric vehicle, PHEV) 銷售占比圖，由圖 3 可
發現中國以及歐洲等遭受新冠肺炎嚴重影響的國家在
電動車的銷售上反而於 2020 年有著明顯的上升，顯 示法令、補助扮演極為關鍵的角色。
最後，推升電動車銷售的第三股力量則來自車商提供
動車的吸引力。以純電動車來說，因電池容量的增加， 大幅提升至 350 公里，此外，近年電池成本在容量增 加之餘也明顯下降，2010 年每 kWh 成本高達 1,100
美元，但到了 2019 年，銷售量加權的電池組價格則 大幅降低為每 kWh 約 156 美元，10 年間每 kWh 成本
下降超過 85%。在目前電池成本占電動車成本約 30% 以上的情況下，電池成本的下降也連帶促使電動車車 價下降，也因此推升了電動車的銷量。
因此，在法令、補助措施、選擇性增加以及電池成本
車車型可供消費者選擇，比起 2019 年成長了 40%。
90% 的前 20 大電動車生產商中，高達 18 家承諾將增
下降。在車型方面，2020 年全世界共有 370 種電動 若以國家來看，2020 年以中國消費者可選擇的車型種 類最多，但若以選擇性來看，歐洲消費者的選擇性在
2019 年至 2020 年間成長了一倍，成長幅度遠超過世
下降的推波助瀾下，2020 年新電動車銷售占比加總達 加輕型電動車 (electric light-duty vehicle) 的銷售以及 車種。各生產商在未來 10 年的目標如圖 4。
界其他區域，顯示歐洲的電動車市場急速擴大。伴隨
私部門的需求是電動車開發的領頭羊
美元購買電動車，較 2019 年成長了 50%，這樣的成
在電動運具上做出要求或投資，事實上，這些宣示背
著可選車型的增加，消費者在 2020 年花了 1,200 億
長幅度可歸因於各國政府的補助措施以及消費選擇性
由於全球性的減碳共識，世界上許多知名企業也紛紛 後的訊號值得臺灣汽車零組件產業多加注意，以材料
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消費者更多車型選擇，且車價因電池科技進步而同步
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產業訊息
圖 2：各國針對燃油車、電動車以及零碳排規範時程（資料來源：Global EV Outlook 2021）
面來說，由於電動車訴求的是減碳，因此對於環保與
件置換成輕質合金、橡塑膠材料及複合材料等製成是
汽車製造商開發電動車的力道與方向，而這些開發更
上受到同樣變得更輕、更強的鋁或鋼等輕質合金的競
輕量化需求殷切，而這些私部門重要宣示也帶動各大 進一步刺激汽車塑膠材料產業的發展，由於臺灣汽車 塑料零件出口極具競爭力，下節將針對電動車市場崛 起對塑料產業的影響進行討論。表 1 羅列近 5 年重要 的世界級企業在商用電動車的宣示。
電動車的發展為塑膠產業帶來的機會
根據 Markets & Markets 塑料應用於電動車的市場報 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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目前的趨勢，雖然塑膠或複合材料在電動車材料需求 爭，但塑料仍具有一定的優勢，例如將原本較重的金 屬換成塑料零件後，車輛發生意外時塑料零件可較有
效的吸收碰撞的力道，減輕乘客下肢等所受的傷害。 此外，塑料在持續精進支撐強度下，美觀上也較使用 金屬材料來的佳，因此在電動車的應用上，內裝的需 求仍會是塑料最大的市場所在。
告指出，2020 年時電動車使用塑料的市場規模約 7.67
若 以 電 動 車 車 種 的 角 度 看， 油 電 混 合 車 (hybrid
複合成長率高達 26.9%。電動車因大幅改良的電池技
vehicle, BEV) 以及插電式混合動力車 (plug-in Hybrid
億美元，但預測到了 2025 年將成長為 26.21 億美元， 術而成功商業化，但更好的儲能及充電效率背後所代
表的卻是電池的重量增加（往往可重達總車重的 25%
至 50%），在車重會嚴重影響電動車續航力的情況下， 如何讓車子變得更輕就成了重要課題。
為了達成輕量化的目標，從零件的角度看，車用零
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electric vehicle, HEV)、 純 電 車 (battery electric Electric Vehicle, PHEV) 等 類 型 中，BEV 是 未 來 的 趨
勢，塑料應用於 BEV 最具成長性。因此汽車塑料零 組件製造商應持續研發具強度、安全性且耐高溫的塑 料，未來在純電車的電池支撐與外殼等應用上才能持 續獲取商機。
Industry News
圖 3：重要國家於 2015 年至 2020 年間電動車掛牌數與銷售比例（資料來源：Global EV Outlook 2021）
若以市場來看，圖 5 顯示電動車塑料需求在未來五
技朝提升單位體積電池所能儲存的電量 (Wh/L)，或增
增長幅度超越歐洲與北美，而中國、日本、印度和
而對塑膠產業來說，如何持續研發輕量耐高溫、能保
年最具潛力的地區是亞洲，其電動車用塑料的需求 南韓則是亞洲這方面重要的國家。亞洲在電動車塑
料市場中，2020 年已有 3.87 億美元的市場規模，至
加單位質量電池所能儲存的電量 (Wh/kg) 而努力，然 護乘客，且具成本優勢的電池組外殼是非常重要的。
2025 年則預估將成長為 13.53 億美元，複合成長率達
最後，雖然在安全性的考量下，目前所見的四輪電動
輕量化以及政府支持電動車等多重因素影響下，被預
極致輕量化是各大汽車製造商無不全力追求的境界，
28.4%，其中中國受到國際減碳壓力、電動車零組件
測在 2025 年之前都會是亞洲電動車塑料最大的市場。
追求「車體輕量化」已是電動車發展的重要目標，因 此在可預見的未來，輕量化的需求將是有增無減。在
汽車塑膠材料占汽車總量近 50% 之下，許多原本用 於傳統汽車且追求輕量化的塑料零件，可很快地轉用
因此中長期來看，隨著未來自動駕駛的普及，也許在
2040 年路上自動駕駛的車輛將會是大宗，此時在車 聯網協助下，車輛碰撞機會降低，追尋輕量化很可能
將使原本為了安全而使用金屬車板與底盤的汽車製造 商，逐漸改用塑膠材質來取代金屬，這也是未來電動 車配上自動駕駛的世界中，塑膠產業的機會之一。■
到電動車，因此電動車的崛起對內裝使用塑膠材料的 需求仍大。
此外，電動車電池組減重則是另一機會。目前電池科
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結論
車底盤和車身鈑金大多以金屬作為主要材質，但由於
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產業訊息
圖 4：2021 年至 2030 年 18 家電動車生產商承諾增加的電動車銷售量（資料來源：Global EV Outlook 2021）
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圖 5：區域別之電動車塑料市場 (USD Billion)（資料來源：Markets & Markets）
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表 1：私部門過去 5 年對於電動化商業運具之重要宣示（資料來源：Global EV Outlook 2021）
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產業訊息
高科大智慧射出產學聯盟： 關於投入智慧射出成型技術研發近況
高雄科技大學 / 黃明賢 特聘教授
前言
制仍難以確保塑件品質的一致性。本研究透過對模內
快速演進，加速了製造技術的數位化、智慧化、與無
膠狀態，對成型曲線的樣態分析進行科學化的參數調
隨著全球少子化的趨勢與人工智慧物聯網、5G 技術的 人化的發展。可預見往後的製造技術將在先進網路基
礎設施下，透過佈建與整合感測與控制技術，並結合 虛實整合、人工智慧和機器學習所建立的演算技術， 使產品的設計製造、生產設備的監控、維修保養、生
產排程、製程參數優化等的進步，達致具集成化與彈 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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熔膠及機臺感測數據之擷取並解析成型過程的模內熔
整，並建制標準作業程序以獲得合乎品質要求之成型 曲線。所根據領域知識建立成型曲線特徵與品質指標 的關聯性，結合品質檢測與擾動實驗獲致強健的成型 曲線，可提高射出成品之穩定性。
性化智慧製造的境界。為因應工業 4.0 時代來臨，本
已發展的關鍵技術有：(i) 線上熔膠品質監測方法、
技術開發，初期取得的研究成果將分別從「智慧射出
化製程參數設計方法、(iv) 保壓壓力調整技術、(v)V/P
射出成型技術研究團隊就智慧射出成型領域投入製程 成型之機上品質監測」、「智慧射出成型之機上鎖模 力監測」、「智慧射出成型之人工智慧品質檢測」，
(ii) 品質指標設計方法、(iii) 以模內及機器感測資訊優 切換點 / 充填速度 / 保壓壓力優化技術等。
以及「射出成型虛實整合技術」等方面為讀者說明。
本 項 研 究 近 五 年 主 要 產 出 有：6 篇 SCI 論 文（3 篇
智慧射出成型之機上品質監測
學合作案。
影響成型品質的因素眾多且複雜，目前精密的機臺控
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Q1、2 篇 Q2、 一 篇 Q3-4）、4 件 發 明 專 利、1 件 產 • Chen, J.-Y., Yang, K.-J., Huang, M.-S.*, (2018),
Industry News
圖 1：線上熔膠品質監測系統及各種品質指標設計示意圖
“Online quality monitoring of molten resin in
cavity pressure characteristics to enhance quality
and Mass Transfer, Vol. 122, pp. 681-693. (SCI)
Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 180,
injection molding,” International Journal of Heat • Chen, J.-Y., Tseng, J.-J., Huang, M.-S.*, (2019),
uniformity in injection molding,” International 121788(1-12). (SCI)
“Quality indexes design for online monitoring
• 適當保壓時間判斷方法及其多段保壓條件設定步
Polymer Technology, Vol. 2019, pp. 1-20. (SCI)
• 射出成型機之成品品質線上即時監測與調控方法，
mold and machine sensing and feature extraction
• 以熔膠品質為基礎之強健型製程參數搜尋方法，臺
Vol. 11, pp. 1348-1362. (SCI)
• 射出成型的品質預測方法，臺灣、中國發明專利，
pressure based holding pressure adjustment for
• CAE 模擬與實機智慧化試模之實驗驗證，產學合作
polymer injection molding,” Advances in • Nian, S.-C., Fang, Y.-C., Huang, M.-S.*, (2019), “Infor optimized IC-tray manufacturing,” Polymers,
• Huang, M.-S.*, Ke, K.-C., Liu, C.-Y., (2021), “Cavityenhancing the consistency of injection molding
臺灣發明專利，I711525 灣發明專利，審查中 審查中
廠商：科盛科技股份有限公司，2019
Vol. 138, 50357(1-10). (SCI)
智慧射出成型之機上鎖模力監測
“Influence of V/P switchover point, filling speed,
關，在使用回收料尤為顯著。本研究提出一種基於量
• Huang, M.-S.*, Nian, S.-C., Lin, K.-T., (2021), and holding pressure on quality consistency of
injection-molded parts,” Journal of Applied Polymer Science, Vol. 138, 51223 (1-14). (SCI)
• Chen, J.-Y., Hung, P.-H., Huang, M.-S.*, (2021),
“Determination of process parameters based on
射出成型品質的一致性與否與生產效率和生產成本相
測大柱伸長率的線上品質監控系統，適用於原材料和 回收料的成型品質監控。鎖模力增量為監控成型品質
提供合適的品質指標，此指標透過射切保時機的調 整，可有效地控制成品重量分佈。本項研究近五年主
要 產 出 有：6 篇 SCI 論 文（3 篇 Q1、2 篇 Q2、 一 篇
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quality,” Journal of Applied Polymer Science,
驟，臺灣發明專利，I667121
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產業訊息
圖 2：學習率設定對不同激勵函數之測試精度（Momentum = 0；學習次數限制為 7200 次）
Q3-4）、3 件發明專利、2 件產學合作案、2 件技術
“Enhance injection molding consistency by
• Huang, M.-S.*, Lin, C.-Y., (2017),“A novel clamping
on clamping force,” International Polymer
授權等。
force searching method based on sensing tie-bar elongation for injection molding,” International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 109, pp. 223-230. (SCI)
• Huang, M.-S., Nian, S.-C. Chen, J.-Y.*, Lin, C.-Y.,
Processing, Vol. 34, pp. 564-572. (SCI)
• Chen, J.-Y., Yang, K.-J., Huang, M.-S.*, (2020), “Optimization of clamping force for low viscosity
polymer injection molding,” Polymer Testing, Vol. 90, 106700(1-14). (SCI)
(2018), “Influence of clamping force on tie-bar
• 射出成型機鎖模力設定方法及其系統，臺灣發明專
in injection molding,” Precision Engineering,
• 監測成型品質的方法，臺灣發明專利，I657911
elongation, mold separation, and part dimensions Vol. 51, pp. 647-658. (SCI)
• Chen, J.-Y., Liu, C.-Y., Huang, M.-S.*, (2019),
“Tie-bar elongation based filling-to-packing
模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
90
adjusting velocity/pressure switching time based
switchover control and prediction of injection molding quality,” Polymers, Vol. 11, pp. 11681185. (SCI).
• Chen, J.-Y., Zhuang, Z.-S., Huang, M.-S.*, (2019), “Monitoring, prediction, and control of injection
利，I588006
• 射出成型機之成品品質線上即時監測方法，臺灣發 明專利，I663043
• 射出成型設備智機化技術諮詢暨專題實作人才培育 計畫，產學合作廠商：富強鑫精密工業股份有限公 司，2020
• 射出成型機鎖模力優化搜尋技術測試與輔導，產學 合作廠商：百塑企業股份有限公司，2020
molding quality based on tie-bar elongation,”
智慧射出成型之人工智慧品質檢測
159-169. (SCI)
標與品質等級進行機器學習，可準確地預測成品的幾
Journal of Manufacturing Processes, Vol. 46, pp. • Chen, J.-Y., Liu, C.-Y., Huang, M.-S.*, (2019),
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本研究採用以多層感知器類神經網絡模型，對品質指 何尺寸。尤其以成型壓力曲線所擷取的品質指標，先
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圖 3：使用 SGDM 方法對不同激勵函數之測試精度（Learning rate = 0.1；學習次數限制為 7200 次）
行濾除異常值並對品質分級，可有效提高模型的預測
training accuracy through the optimization of
進行檢測，可大幅降低品質檢測的成本。一般工程研
prediction of injection molded parts,” IJAMT
精度。而工作人員只要對少量被判定為待確認的數據
hyperparameters: A case study of the quality
究人員應用 ANN 技術於分類迴歸分析，在機器學習
• 射出成型品質預測模組的建立方法，臺灣發明專
及 Momentum) 常沿用經驗法則，故難以顧及學習效
• 人工智慧射出成型之品質預測應用開發 (1/4)，產
之超參數的設定 (Actuation function、Learning rate 率 (No. of iterations) 和 測 試 精 度 (Testing accuracy) 的表現。本研究就人工智慧模型訓練之超參數設定進 行優化探討，目前投稿於國際期刊接受國際專家的意 見，做為進階研究的參考。
本 項 研 究 近 五 年 主 要 產 出 有：3 篇 SCI 論 文（2 篇 Q1）、1 件發明專利、1 件產學合作案等。
• Ke, K.-C., Huang, M.-S.*, (2020), “Quality
a multilayer perceptron neural network,” Polymers, Vol. 12(8), pp. 1812-1833. (SCI)
• Ke, K.-C., Huang, M.-S.*, (2021), “Quality classification of injection-molded components
by using quality indices, grading, and machine
學合作廠商：科盛科技股份有限公司，2021
射出成型虛實整合技術
為射出成型製程而言，準確的模流分析模型是遂行智
慧製造的重要一環，為即時更新模型的準確性，需要 以量測的實際數據對虛擬的模型進行比對與修正，亦 即虛實整合。目前使用模流分析技術計算模穴內熔膠
流動行為雖有助於預測和優化射出成型製程參數，由
於數學模型的簡化（主要是黏彈模型）、實際與模擬 成型參數設定條件的不一致、材料特性參數量測之不
易、以及機器老化等問題，常造成模擬與實際結果很 大的差異。如此將造成模擬的優化製程參數不能直接 應用於實際成型。
learning,” Polymers, Vol. 13, pp. 353-370. (SCI)
本研究應用機器學習生成虛實校正模型，以提高模穴
“Enhancement of multilayer perceptron model
實為代表射出成型品質的關鍵指標，可用於理想的製
• Ke, K.-C., Huang, M.-S.*, (2021, Under review),
壓力曲線模擬結果的準確性。目前模穴壓力曲線已證
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prediction for injection molding by using
利，審查中
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產業訊息
表 1：優化超參數在測試精度及學習效率的表現
程參數的推算，例如射出切換保壓的時間設定和多段
保壓壓力與時間的條件設定等。本研究所提的校正 模型並非通解，可適用於一定成型範圍的製程條件
2019
操作。由於本研究所提出的方法不需要大量的數據進
結語
碼器模型來提取模擬和實際模穴壓力曲線的特徵，然
訊下，初始需透過人工針對製程建模，完成後則需藉
行模型訓練，有實用性的優點。本研究主要以自動編 後使用多層感知器模型來建立模擬和實際特徵之間的
關係、再運用自編碼器對模擬特徵解碼為模穴壓力曲
線。本研究以一套射出成型機、模具、一特定變動範 圍之加工參數、及成型一啞鈴形狀的拉伸試片進行實
驗驗證，模擬和實際模穴壓力之間的相關性從 81% 大幅提高至 98%。
本 項 研 究 近 五 年 主 要 產 出 有：1 篇 SCI 論 文（1 篇 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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校技術，產學合作廠商：科盛科技股份有限公司，
Q2）、1 件發明專利、1 件產學合作案等。
• Huang, M.-S.*, Liu, C.-Y., Ke, K.-C., (2021, Accepted), “Calibration of cavity pressure simulation using autoencoder and multilayer perceptron neural
networks,” Polymer Engineering and Science. (SCI)
• 以人工智慧技術對射出成型模擬分析之模穴壓力曲 線調校方法，臺灣發明專利，審查中
• 射出切換保壓時機之電腦模擬與實際射出成型調
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機器學習無疑是邁向工業 4.0 重要的一環。在巨量資 由機器學習自主訓練，使模型隨著不斷輸入的資料進
行學習越發貼近實際運作狀況。此與即時數據前處 理、特徵擷取、新數據混合現有的模型進行動態修模 等技術相關。至於在射出成型的應用，透過虛實整合 系統可在虛擬模型中發現設計缺陷從而改進、確認機 臺維修保養最佳時機、在虛擬世界執行設備維護與保
養等。與此相關的技術包含：製造技術的領域知識、 感測與通訊技術、物聯網、雲端運算、人工智慧、大
數據分析、數位實境技術等，目前產學界已累積相當 的研發能量，只是在技術整合與實際應用上有待大家 一起努力。本技術研究團隊延續過去在人工智慧應用
於射出成型製程技術之研究，以實現智慧製造為目 的，持續進行相關研究議題。■
Industry News
圖 4：以 AE 及 MLP 機器學習模型以調校模擬之模穴壓力曲線實驗架構圖
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圖 5：以 AE 及 MLP 機器學習模型以調校模擬之模穴壓力曲線流程圖
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產業訊息
「輕裝上陣」——汽車車身設計的膠黏劑應用
資料來源：中國碳纖維網、Dupont、Lord
前言
目前汽車製造商正面臨前所未有的挑戰，尤其是各種
監管要求，如何達到二氧化碳及污染物的排放標準。
使用也將更加廣泛。
建造輕型車輛是滿足這些標準的重要途徑之一。隨著
除了重新設計車身零件外，用膠黏劑取代機械緊固件
方法的出現，汽車行業的格局正在發生改變。緊跟產
和焊接更輕的材料，有助於整體減輕車輛的重量，並
高強度鋼和聚丙烯等新材料，以及新的汽車部件工程 品和材料的發展趨勢，有助於保持您的公司在市場上 的競爭力。
汽車製造商可以採用幾種策略來降低汽車的二氧化碳 及污染物的排放量。可以改善車身設計的空氣動力 學，並提升動力傳動系統。此外，還可通過改進輪胎
和路面設計，降低滾動阻力，而摩擦減小也就意味著 汽車移動所需的汽油量將相應減少。改善二氧化碳及
污染物排放量的最佳方法之一是「輕量化」，即在車 輛結構中使用輕質材料。因為重量更輕的車輛加速所
需的動力更少，因此輕量化可以顯著降低燃油消耗。
據估計，車輛重量每減少 10%，車輛的燃油經濟性可 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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纖維增強聚合物 (GFRP) 和碳纖維增強塑料 (CFRP) 的
以提高 6-8%。
「輕裝上路」
更換傳統的重型材料（如鋼和鑄鐵）勢在必行。幸運
的是，產品製造商會定期引進新的、重量較輕的材料， 如塑料、複合材料和金屬合金。據預測，在未來 20 年裡，輕質材料在汽車中的使用比例將從 29% 提高 到 67%。高強度鋼 (HSS) 和鋁、鎂合金預計將成為主 流材料，而碳纖維和塑料的用量預計將翻一番。玻璃
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連接零件也是成功的秘訣之一。結構膠是一種比鉚釘 且性能也優於機械緊固件，適用部分材料。
玻璃纖維增強複合材料的膠黏劑選擇
玻璃纖維增強複合材料，如 GRP，基於它們當前熱穩 定的侷限性，主要用於整車組裝階段。未來的材料，
如 CRP，甚至能在陰極浸塗 (CDC) 爐條件下具有熱穩 定性。這兩種產品需要採用不同的黏結工藝。在車身 製造中，一般會使用特別增韌的環氧樹脂類結構膠。 而在整車裝配中，為了黏結纖維增強複合材料，則會
用到單組份或雙組分聚氨酯 (PU) 結構膠，有的時候 也會採用雙組分環氧樹脂系統。膠可以按照屬性，如
模量、斷裂伸長率、斷裂強度、硬化時間等進行分類。 雙組分聚氨酯膠以高模量穩定性、以及不同溫度條件 下靜態和動態強度高為特徵。同時兼具不同可黏結時
間和快速硬化的特性，使組裝和維修工作獲得了最 大的自由度。硬化慢的膠黏劑適用於大型部件的組 裝，包括手工裝配。而另一方面，快速硬化的膠黏劑 幾乎可以用於立即加工，幫助汽車製造商完成快速組
裝過程。這種膠黏劑也可以通過預處理系統（如底塗 劑、活化劑）的協助，使它們能夠黏結難以結合的複
Industry News
圖 1：Betamate（左）和 Betaforce（右）
合材料。市場上還有在加熱條件下快速硬化的特殊封
裝單組分聚氨酯膠黏劑，可用於實際的塗裝工藝。針 對這些需求，已有多家料商先後開發了適用的材料和
技術，如 Betaprime 系列帶底塗劑的預處理系統和
圖 2：BETAMATE ™結構膠優點
• 燃油效率提高 0.62％；
• 減少 32.6 公斤二氧化碳。 BETAMATE ™結構膠可對汽車基材（如鋼、鋁、鎂和複
Betawipe 系列帶活化劑的預處理系統。而 Betamate
合材料）提供高性能黏合。它代替了焊接和機械緊固
有不同化學性質的結構膠。
高了生產效率。
和 Betaforce 是汽車輕量化建造中用於產品黏結的具
件，減少了傳統工藝中常見的疲勞和故障，並大大提
本文描述了不同聚氨酯結構膠體系的機械性能和一系
BETAFORCE ™複合黏合膠
材料黏結用結構膠的使用狀况。
BETAFORCE ™複合黏合膠可顯著減輕重量，降低聲學
列黏結複合材料的產品，呈現了汽車組裝過程中複合
BETAMATE ™結構膠
BETAMATE ™結構膠為黏合相似和不相似的基材，封閉
為 了 在 輕 型 多 材 料 車 輛 中 實 現 高 性 能 黏 合，
性能並提供防腐保護。在實現處理性能和可持續性目 標的同時，保持設計靈活性。
BETAFORCE ™是將碳纖維和玻璃纖維複合材料以及其
重量。
接在一起的理想選擇。它可用於將塗層金屬（如鋼
載能力、車輛剛度、耐用性、設計靈活性，並減輕了
作為 BETAMATE ™可以幫助您實現的目標的一個示例， 當運行 BETAMATE ™ 50 米的中型車輛運行一年時，會
發生以下情况：
• 減少 10 公斤的質量；
• 通過質量分解，可節省總重量 17 公斤；
他异種材料以各種輕巧設計（包括模塊化組件）連 與鋁），碳纖維面板與鋼或鋁結合，以及片狀模塑料 (SMC) 與鋁結合。
BETAFORCE ™ 的最新配方可提供約一分鐘的循環時
間，目前正用於批量生產。可以調節開放時間，以適 應工廠中的特定安裝要求，例如通過紅外線處理縮短
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物和車身結構提供了先進的解決方案，從而提高了承
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產業訊息
圖 3：BETAFORCE ™結構膠優點
固化時間，並且初始黏合不需要額外的固定工具。
有或沒有底塗劑
節，從而使黏結時間可按照需要進行縮短或延長。
在汽車組裝過程中黏結部件時，雙組分聚氨酯結構膠
高強度雙組分聚氨酯膠
長率。表 1 列出了兩種硬化率不同、彈性模量有低有
碳纖維增強塑料用於擋板或車頂棚模塊化組件製造過
比較合適。這種膠可以加工成具有不同模量和斷裂伸 高的雙組分聚氨酯結構膠的性能曲線。
對於結構性黏合，市場上有彈性模量和斷裂伸長率相 對較高的膠可供。高模量源自於膠所具有的較強交聯
和聚合物軟、硬部分取得的較好平衡，這樣就獲得了 高伸長率條件下相對較高的靜態強度。由於所施加
新型高強度雙組分聚氨酯技術特別適用於黏結 CRP。 程的後期階段。但是，許多汽車製造商也將之考慮為 車身製造中的增強材料，有時候會作為完整的解決方 案用於此處。當熱塑性塑料如聚醯胺被作為基材用於
強度要求較低的產品時，環氧樹脂被用作聚酯基材， 作超高強度用途。
的 1 ～ 5 mm 的膠厚一般高於汽車車身製造中所用
對於高強度基材而言，高模量和高斷裂伸長的結合使
能量。與塗層金屬基材或複合材料等不同表面的黏結
決方案。成本較低的玻纖增強複合材料同樣在強度要
的環氧樹脂結構膠，這種膠本身會在機械負載下吸收 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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這些膠經催化，可對可黏結時間和反應性進行多種調
狀况一般都非常好，必要時還可以通過底塗劑預處理 或通過使用表面活化劑進行優化。陶氏已經開發出可
得新的 Betaforce 技術可實現了柔韌、高強度黏結解 求較低的產品中得到了廣泛的應用。
以與不同材料，如 SMC 或 CRP 黏結的膠黏劑，作為
對黏結中等強度的基材而言，低模量或高模量的雙組
底塗劑處理的金屬基材。這種新一代膠黏系統以在更
優化加工過程。通常情况下，這可通過快速黏接，迅
傳統複合材料用膠黏劑系統的替代品，用於塗裝未經 寬的溫度範圍內、具有更高的模量和強度穩定性為特 徵。由於溫度升高而造成的模量損失要比傳統產品溫 和許多。
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分聚氨酯膠均可採用。一般而言，黏結劑的目的是為 速達到操作強度與（但不僅限於）最少的表面處理要
求來實現。傳統膠黏劑有時包括費時的、成本高昂的
基材預處理。有新型高強度 Betaforce 黏接技術，纖
Industry News
表 1：低模量和高模量雙組分聚氨酯膠的特性
圖 4：Betaforce 膠的硬化速率（在加速和未加速情况下的
維增強複合材料就能不經預處理即得到高強度黏結。
基材與 RTM CRP 的部分脫膠。與標準 SMC 的黏結通
在不同的碳纖增強塑料材料中，雙組分聚氨酯膠經最
快速硬化）
常會造成基材完全失去這些剪切強度。
後硬化，可以達到 18MPa 左右的彈性剪切強度值，不
23° C、50% RH 條件下，靜態混合膠的可黏結時間根
通過採用新的黏結技術改善的基材黏結性能，同樣加
可黏結時間一般是 5 ～ 10 分鐘。這些時間包括可以
管基材是否在物理清潔後經過機械打磨或化學活化。
快了高溫條件下的硬化過程。即使強度生成加速，也 能消除黏結失效，確保與基材的穩定黏結。如，在高
溫加速 CRP 和 SMC 黏結條件下，只需經過幾分鐘即 可達到黏性斷裂模式和 2 ～ 5MPa 強度值。
半結構件黏結
此處討論的低模量雙組分膠非常適合組裝生產線中半 結構件的黏結。特殊的高溫活化劑使得這種膠可以在
結厚度為 1 ～ 5mm 的厚膜。在黏結這種膜厚時，大 多數介入的機械能都被膠本身吸收，從而導致黏性斷
裂失效。這種膠具有多種優勢，1：1 比例混合後，可
確保基材黏結以及仍然可以擠出膠珠的最有可能的時
間。生產線中使用時，這種可黏結時間使膠有足夠的 時間可以通過機器人施加到各種部件上，還可以通過
動態混合頭施膠。此時，可黏結時間很大程度上取決 於材料的流動性、速度和混合溫度等參數。如果標準 氣候條件下的反應性不夠，這種雙組分膠可以通過感
應爐或紅外爐加熱的方式加速硬化，這樣，可以達到 1MPa 的拉伸剪切強度。拉伸剪切強度可以在部件加
熱 2 分鐘至 80 ～ 100° C 後立即測試。2 分鐘之內測 得膠體溫度達到 80 ～ 100° C，加熱之後立即測量拉 伸剪切強度。
以用於連續膠層材料，以及用於標準雙組分膠槍的圓
圖 4 為未經加速硬化處理和加熱後兩分鐘測得的、按
急處理手段，可以直接從圓筒施膠。
× 2 mm3) 的硬化速率。在加熱過程中，溫度達到了
筒部分。如果連續膠層材料出現了問題，作為一種應
膠厚為 2mm 時，高達 11MPa 的拉伸剪切強度會導致
照時間變化用剪切強度值衡量的 CRP/CRP (25 ×10
80 ～ 100° C，同時還可以看到，加速硬化後強度值立 即達到了 1.4MPa。
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熱的作用下很快發生交聯。這種膠可以理想地用於黏
據膠的不同，可以為 5~35 分鐘。對於快速硬化的膠，
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產業訊息
圖 5：Betaforce 膠的拉伸剪切強度（在中等或低速硬化條件下的快速硬化）與時間的函數關係
在 標 準 氣 候 條 件 下， 兩 小 時 後 沒 有 達 到 該 拉 伸 剪
結論
了 達 3.5MPa。 樣 本 儲 存 於 室 溫 條 件 下， 強 度 僅 為
修的不同反應性和強度的單組分、雙組分結構膠已經
切 強 度 值。 但 是 在 加 速 條 件 下，1 小 時 候 即 測 得 0.7MPa。三天后，採用加速膠黏劑，達到了最終強度
10.5MPa，而未經加熱反應的樣本，在 7 天後方達到 該強度。
圖 5 為不同反應狀態的膠的硬化曲線對比。約 40 分 鐘後，快固膠達到了必須的 0.3MPa 的操作強度。為 達到理想的黏結和黏性斷裂狀態，陶氏開發出多種
Betawipe 活化劑，可確保加速黏結中的快速黏結。 可通過多種方式使用這些活化劑，如機器人控制噴射
或者手工施加。根據施加的質量，流平時間為 20 秒～
1 分鐘，此後，部件必須在 72 小時內黏結。除了這種 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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特別針對生產線的快速方法外，還開發出可黏結時間 更長的膠。這些膠用於非常大或複雜的部件之間的相 互黏結或從膠筒直接施加的膠。供產品的可黏結時間 範圍為 10 ～ 35 分鐘，但也有可能達到 60 分鐘。
中等硬化速度的膠需要 1 小時達到上述效果。慢硬化 膠用緊固件不能在 6 小時之內取下，後一種膠的優勢 為工作時間可以長達 35 分鐘。
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對於纖維增強複合材料的黏結，用於組裝生產線和維 開發出來。這些聚亞氨酯類膠不需要通過底塗劑或活
化劑即可以與各自的基材形成良好的結合力，獲得
10 ～ 300MPa 的彈性模量。根據模量的不同，靜態強 度如拉伸剪切強度介於 8 ～ 16MPa 之間。達到如此 高的靜態強度，以至於熱塑性塑料樹脂基材甚至會在
負載的情况下脫層。作為一種替代方案，開發了經加 熱後可快速硬化，並可以達到相近模量和強度的特種 單組份 PU 系統。■ 資料來源
[1].https://www.lord.com/china/blog /emissions-legislationmeans-big-changes-in-auto-body-design-part-1
[2].http://www.wingda.com.cn/jishu/1735.html（此為轉載網站， 文章原始來源：中國碳纖維網已關閉 www.carbinfibers.com. cn）
[3].封面圖片：https://www.dupont.com/brands/betamate.html [4].https://www.dupont.com/brands/betaforce.html
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2021年雜誌數位化轉型公告
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ne」線上品牌，未來將統整品牌資源、內容產出、團隊能量、社群媒體， 做整體的重組安排，讓讀者能在SMART Molding Magazine 找到更全面的 技術資源，我們也將有更多產業作者進駐，讓平臺內容更加豐富多元。
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因應SMART Molding 雜誌的升級轉型，我們將從2021年11月起調整金卡
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產業訊息
如何為模腔選擇合適的鋼材
型創科技 / 羅偉航 應用工程師
前言
除此之外，還可以進行塗層或表面處理從而減少磨
是我們需要考慮的，而這裡面影響到我們的選擇有很
生損壞，特別是對於表面處理要求比較高的零件，修
在為型腔選擇鋼材或合金時，如何選到最合適的鋼材 多變量，這其中需要考慮的包括：成型所用的材料、 預計的週期時間、零件的標準、型腔體積、模具成本 和維護成本等等因素。
選擇的因素 模具與成型智慧工廠雜誌(ACMT協會/會員月刊)
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損，這種方法依然會比硬化鋼便宜，但是如果型腔發 復塗層和表面硬化則需要花大量的時間和成本。但是
熱導率將比淬硬的工具鋼高 10-15％，所以產品的成 型週期會比硬化鋼要低。這正是為什麽說每個選項都 有其中的利與弊。
在不同的影響因素中，每個選項都各有利弊，因此在
不同鋼材的選擇
而計算出長期成本與前期工具成本。比如說，如果需
預期的體積很小，否則需要把重心放在解決有關磨損
選擇鋼材的過程中，最重要的是要瞭解所有因素，從 要一種耐磨的鋼，則可以使用一種硬化的工具鋼。雖 然這會增加模具的成本，但從長遠來看會降低維護的
成本。但同時，硬化鋼的導熱性比較低，如果模具設
計中的冷卻系統設計不好，則會影響產品的冷卻時 間。反過來，如果使用非硬化的標準工具鋼，則前期 成本會降低，但長期維護成本則會更高。
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首先要考慮的是成型材料。對於玻璃充填材料，除非 和腐蝕的問題上。對於最常見的玻璃填充材料而言， 冷卻同樣是令人關心的問題，但解決磨損的最佳鋼材 的導熱係數也較低。
對於 PVC 等腐蝕性材料，不鏽鋼是常見的選擇。使用 便宜的選件將需要特殊工序來防止腐蝕。在具有表面
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圖 1：鋼材考慮因素對比
圖 2： 不 鏽 鋼 鋼 材（ 圖 片 來 源：https://baike.so.com/
處理要求比較高的零件上，應考慮使用具有鏡片級別
這樣的鋼材通常可整周每天運行，並配有複雜的起重
規格的工具鋼。對於不含玻璃纖維或腐蝕性成分的成
型材料，P-20 鋼是最常見的選擇。但是對於大批量生
doc/5343529-5578972.html）
工具，而且從來沒有磨損或擦傷的問題。
產的小型工具，淬硬的工具鋼始終是延長工具壽命並
不鏽鋼不僅通常用於 PVC，而且在醫療工具中通常用
工具減少循環時間的絕佳選擇。
HRC。
減少維護的良好選擇。另一方面，鋁可以作為小批量
於提供高度拋光的型腔。不鏽鋼的硬度上限是 50-58
最常見的工具鋼是 P-20 或類似的鋼，其硬度為 30-36
H-13 通常是工具鋼解決磨蝕性材料磨損時的首選。在
在需要高表面處理要求的情况下具有鏡片等級。在大
減少出現應力裂紋的風險。典型範圍是 44-48 HRC。■
HRC。這種鋼還具有高硬度版本 (50-52 HRC)，並且
多數情况下，當使用不帶磨料添加劑的塑料時，P-20
大多數情况下，在 50 HRC 以上的腔體不會硬化，以
是首選，但除非用於小批量使用，否則需要通過塗層 或表面硬化來保護鋼材免遭腐蝕。
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對於公差非常嚴格的大批量零件，S-7 是常見的選擇。 這是一種非常耐用，耐衝擊的工具鋼，可以硬化到 56
HRC。這種鋼在熱處理過程中也更加穩定，其收縮或 膨脹程度小於 H-13 或不鏽鋼。
在大多數情况下，型腔會硬化到 50-52 HRC。S-7 也
可用於滑梯或升降機，並已硬化至 54-56 HRC。它們
具有出色的耐磨性能，可抵抗 50-52 HRC 的 S-7 型腔。
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緯謙科技
IoT、5G、AI 之應用
型創科技 奕瑞科技 冠理科技
11/12 (五)
14:00~15:45(臺) 13:00~14:45(泰) 實現 即時性可視化 智慧工廠
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