積層製造在車燈模具的應用
■數可科技 / 林怡嫺 資深經理
前言
積層製造的零件，緻密度與孔隙量成反比。零件孔洞越多，緻密度越低，在受力環境下越容易出現裂紋。在車燈模具產業中，最注重的便是模具緻密度，且加工後必須達到表面粗糙度極佳的要求。如緻密度不夠，模具易有砂孔等缺陷產生，進而降低車燈品質。由數可科技所生產的車燈模具，緻密度穩定表現在99.99%以上，成品經特殊加工後為亮鏡面。同時經由內部水路設計改善模具的散熱效率，縮短產品冷卻時間，並使其冷卻更均勻。採用異型水路的模具最終強度、硬度還有拋光後的表面光潔度都能滿足客戶的需求，以下為實際案例介紹。
坦德科技車頭燈模具應用
數可科技以高品質及專機專用的服務在業界廣受好評，透過德國EOSM280及M290粉末燒結設備(LaserSintering)可生產出複雜形狀的工件，具極高的精度（誤差<50µm）及高材料利用率等優點，同時還具備優於一般材料規範的機械性能。其成型原理為利用細微聚焦的雷射束選擇性燒結，粉末冷卻後成型金屬零件，成型零件精度高，表面稍經打磨、噴砂等簡單後處理，即可達到一般使用要求；若有更高階的使用需求，則會再多一道精修後處理來貼近使用需求。舉坦德科技為例，坦德科技為元創精密車業之子公司，主要業務為提供歐美車廠所需之車用精密光學射出件，本案例為高階車款的車燈模具，除要求模具須有相當高的緻密度外，經表面精修加工後亦不能出現任何的孔洞缺陷，同時表面粗糙度須小於Ra=0.03µm的嚴格要求。這是許多同業無法達到的要求，更彰顯本案的價值性。為因應上述坦德科技所提的需求，數可科技提供專業車頭燈模具應用服務如下。
透過異型水路解決模具緻密度問題
數可科技透過製程的分析與改善，再搭配德國EOS(ElectroOpticalSystemsGmbH)的EOSM280機台，成功替客戶解決模具因緻密度不足所產生的砂孔問題。其中德國EOS為全球機台市占第一大品牌，在全球金屬3D印表機市占率為30%以上。EOS設備的列印精度與質量均居行業領先位置，機台具尺寸精準、品質好、緻密度高等優點。EOS擁有種類繁多且經過驗證的材料，可滿足客戶多元需求。藉由完善的品質管理，再透過廣泛的監控系統，可確保所有生產的品質及其相關數據。
在內部水路方面，數可科技採用異型水路設計，經由模擬分析後的水路設計，對於模具降溫、生產效率提升有顯著的幫助。本案例的異型水路是依照模具表層形狀所設計，形狀遠較一般傳統水路複雜，且更加貼近模具接觸熱源的表面；而在製程方面，更是藉由採取了必須透過高精度的積層製造技術才能完成之特殊設計，來達到以設計帶動製造的效果。因透過更加貼近模具表面的異型水路，使得完成後的模具能具有更好的溫度均勻性，除可以減少收縮、降低冷卻時間外，還能達到提升產品品質的效果。同時也因其製作方式快速，不但可以加速生產效能，以利製造商降低工時，更能縮短品的生產週期，驗證異型水路在射出成型中的效益，帶動整體產業的發展。
結語
積層製造技術在各產業的應用中擁有相當巨大之潛力，應用範圍也相當的廣泛，從一般工業中的製造業之模具、散熱機構，到較為尖端的生醫工程、航天航太工程等。隨著技術的發展逐漸成熟，更是促成了許多不同產業進行跨領域合作的機會，包含互聯網、物聯網、機器人等跨領域的延伸及產業應用。除一般的產品生產製造外，運用積層製造的方式，也形成了不同的商業模式，除可以快速發想，實踐新的商業理念，生產出新的產品，並且導入市場做測試外；還可以讓商品具有一定的產出效率，使新的創意理念能夠更貼近市場需求。相信未來能夠為更多不同領域、不同廠商帶來日益增長的效益。■
■數可科技 / 林怡嫺 資深經理
