三、具有异型水路之进阶模具制作案例 另一个使用直接金属激光烧结技术制作模具的动机即为改善模具效能以使生产过程获致最大的成效，除之前所提及之时间及经费之节省之外，目前为人所重视的即是在模具中加设冷却水路或温控管路，其除可以使模具局部温度降低或达到均温之外，并可对模具进行更快速之冷却或加温处理，如此将可减少脱模速率及模次周期，且不会因时间缩短而有残余应力及翘曲等问题发生。而传统制作水路均是以钻孔方式完成，其直线圆管状造型另须避开结构或组装原件，故此水路设计极其受限。而藉由直接金属激光烧结技术制作模具，冷却水路或其他管道设计可具有位置及造型的无穷想象空间，异型水路即为此依模具外型所设计之水路。 许多研究及实例均证实冷却优化的好处，PEP [1]的理论及实验显示如图三所示之模具如设置有良好的水路冷却系统可减少成型温度近20°C、模次周期减少20 秒。另研究[2]显示具优化冷却水路设计之模具将可减少模次周期最高可到60 秒、单次脱模时间可减少百分之五十。 于图示四中乃是具异型水路之模具，此模具是为生产高尔夫球纪念品之用，其需以非常低廉的单价制作200 万颗。最后利用直接金属激光烧结技术制作此模具只花了50 小时，而结果显示此具异型水路之模具提高产能近百分之二十。
图三 良好的水路冷却系统可降低塑料成型温度
图四 具异型水路之模具，此模具是为生产高尔夫球纪念品之用 四、结论 以上所述案例仅是选自EOSINT M 型设备发表以来诸多广泛应用案例中的一小部分，而具异型水路设计之模具则于近几年来渐受重视，未来将有非常大的空间去发挥其独特之优点，此亦需有赖持续推广及专业技术人员之深切体认。 近年来，快速开模技术已渐延伸到具有异型水路结构或复杂几何外型之进阶模具制作，而直接金属激光烧结技术(DMLS)将扮演关键性的角色，其所建立之独特制作方法将可弥补CNC 工具机及放电加工机(EDM)之缺失，尤其针对极其复杂的外型且需实时且低廉的方式制作模具或特殊原件时，德国EOS 公司的EOSINT M 系列设备所使用之直接金属激光烧结技术(DMLS)具有绝对之优势以进行复杂模具直接成型制作。 联络人: 丁 大 为 博士 电话: (+886)927-100569 电子信箱: [email protected] 五、参考文献 [1] F. Choblet, B. Le Razer: DMLS activities atPEP – France tooling applications. In: EOSInternational User Meeting, Fuschlsee, 14-16thMay, 2007. [2] R. Mayer: Lasergenerativ hergestellteGroßserienwerkzeuge aus MS1. In: EOSInternational User Meeting, Fuschlsee, 14-16thMay, 2007. 六、谢志 感谢德国EOS 公司提供之研究报告与图片。 |
