在全球製造業面臨數位轉型與永續發展雙重挑戰的關鍵時刻,模具產業作為製造業的基石,其技術創新與升級顯得格外重要。模具素有「工業之母」的美譽,舉凡汽車、電子、航太、能源等產業的發展,都離不開模具技術的支撐。本期專刊聚焦於模具產業的先端技術與創新應用,期望為業界提供具有前瞻性的技術視野與實務指引。
本期專刊收錄了四篇具有代表性的模具相關之技術論文,涵蓋了沖壓成形、模具數位設計、模具表面強化、以及模具表面處理技術應用於新能源等多個關鍵領域。
●沖壓技術的創新發展:
在【開拓未來的沖壓加工:YAMADA DOBBY和ASAI提出的創新技術】一文中,作者服部竜一與林英傑博士,為我們帶來了日本沖壓設備標竿業者YAMADA DOBBY和ASAI的最新技術進展的訊息。其中,YAMADA DOBBY的超高速精密沖壓機X2S實現了世界最快的5000spm轉速,配合可變行程機構與次微米級的下死點控制功能,完美解決了小批量、多品種生產的技術瓶頸。而ASAI的新一代高精度液壓機KTN1000e則透過創新的結構設計,實現了2µm的超高垂直精度,使得原本需要加熱的深引伸加工能夠在常溫下完成。這些創新不僅提升了生產效率,更為複雜零件的成形提供了更多可能性。
●模具表面強化技術的突破:
陳韋佑等人在【微粒子珠擊技術應用於模具表面強化之探討】的研究中,探討了微粒子珠擊技術(MSP)在模具表面強化的應用。透過田口實驗法的系統性分析,該研究成功將SKD11模具鋼的表面殘留壓縮應力提升1.4倍,並使表面硬度達到22.1GPa的卓越水準。這項技術不僅能有效延長模具使用壽命,更為精密模具的表面處理提供了新的技術路徑。研究中特別值得關注的是,透過優化噴射壓力等關鍵參數,能在不增加表面粗糙度的前提下,實現高效的表面強化效果。
●模具數位化設計工具的開發及應用:
在【鑄造金屬模多迴路冷卻設計模組】文中,洪啟銘工程師介紹了其所開發的鑄造金屬模多迴路冷卻設計模組,展現了電腦輔助設計在模具開發中的巨大潛力。該模組基於Chvorinov's rule等凝固理論,結合SOLIDWORKS API介面,實現了冷卻系統的自動化設計。透過智慧演算法,設計者可以在第一時間獲得最適化的冷卻管路參數,大幅縮短開發時間達50%以上。這不僅是技術的進步,更代表了模具設計從經驗導向轉向科學化、數位化的重要里程碑。這項創新特別適合於複雜形狀鑄件的冷卻系統設計,能有效解決傳統試誤法耗時費力的問題。
●模具表面鍍膜處理技術在新能源領域的創新應用:
於【類鑽碳鍍膜應用於金屬雙極板之電性與耐蝕性評估】文中,薛翔峻工程師將類鑽碳(DLC)鍍膜技術應用於燃料電池金屬雙極板,研究透過非平衡式磁控濺鍍技術,成功開發出界面接觸電阻低至2.50mΩcm2的DLC鍍膜,完全符合美國能源部2025年的性能標準。這項研究不僅為氫能源產業提供了關鍵的材料解決方案,更展示了傳統表面處理技術在新興產業中的廣闊應用前景。特別值得注意的是,該研究系統性地探討了不同中間層對鍍膜性能的影響,為後續的產業化應用提供了重要的技術參考。
本期專刊的順利出版,要特別感謝所有作者的精心撰稿與無私分享。感謝經濟部技術司、國家科學及技術委員會等單位的長期支持,使得這些重要的研究得以順利進行。同時也要感謝金屬工業研究發展中心、成功大學等研究機構的鼎力協助。在此,要特別要向日本YAMADA DOBBY株式會社的服部竜一博士表達謝意,他的跨國技術交流為本期專刊增添了國際視野。最後,感謝所有審稿專家的專業意見,以及編輯團隊的辛勤付出。
期望本期專刊能為模具產業的技術進步貢獻一份力量,激發更多的創新思維,推動台灣模具產業在全球競爭中持續保持優勢地位。讓我們攜手共進,迎接模具產業更加輝煌的明天!■