材料與加工期中發表 吳翼安 陳顯龍 曾乙軒 周 穎

成型技術 塑膠加工方式 成形名稱說明製品 加熱成形為模具成本最低的一種成形方式。 EX ：小型遊艇船身 … 。 補強成形 (FRP) 用於熱固性塑膠之成形，所得的成品為 強化塑膠，俗稱塑鋼。 EX ：浪型版、遊艇、 安全帽、強化安全玻 璃 … 。 鑄造成形可製造表面光滑的產品；又分為簡單鑄 造法與浸沾鑄造、瀝鑄鑄造、迴轉鑄造。 EX ：壓克力板或中空 製品 … 。 發泡成形可製成多孔性發泡塑膠，做為緩衝、絕 熱、電絕緣、吸音等材料。 EX ：泡棉、保麗龍 … 。 模塑成形將粒狀塑膠原料加熱至 150 ℃ ~180 ℃後放 入模內成形後冷卻硬化。 其中包括：壓縮膜成形、射出成形、擠 製成形、滾壓成形、吹製成形 … 等等。 EX ：電器開關、玩具 零件、雨衣、寶特瓶、 PVC 塑膠管 … 。

塑膠加工方式之優缺點 優點缺點 可製成高度精密及表面精光的製品 質量輕、比重小且容易加工成形 電氣絕緣性優 吸收震動、隔音、隔熱效果佳 強度、硬度、延展性及耐磨性低 不耐熱且尺寸安定性差 不易承受大負荷，且低溫性脆，高溫易 軟化變形，燃燒有毒氣產生。

熱塑性塑膠 ( 可二次加熱 ) 種類符號特性用途 聚乙烯 PE 耐彎曲比重低 ( 最輕 )PE 塑膠袋、 PE 保鮮膜 聚丙烯 PP 耐高溫、絕緣佳玩具、電器絕緣體 聚氯乙烯 PVC 成本低、強度高雨衣、電線、塑膠管 件 聚苯乙烯 PS 最佳絕緣體、尺寸較安定保麗龍 縮醛 PA 輕便浴室蓮蓬頭、塑膠拉 鍊 氟碳 PC 耐高溫、絕緣佳安全帽、光碟片 合成橡膠 GR-S 產量大輪胎 尼龍具延展性、韌性佳紡織原料、襪子 壓克力 PMMA 聚甲基丙烯擋風鏡、燈罩 賽璐璐 CN 塗料、攝影膠片

熱固性塑膠 ( 呈永久硬化 ) 種類特性用途 環氧樹脂積體電路 IC 外形成型材料 酚樹脂俗稱電木，可耐高熱並防水鑄造矽砂結合料 呋喃樹脂鑄造砂心之結合劑 矽氧樹脂黏結劑修補裂縫之充填物 尿素甲醛斷電器零件、電器外殼 聚酯樹脂抗壓 / 拉強度、表面硬度佳玻璃纖維 胺基樹脂餐具

熱塑性塑膠 熱固性塑膠

金屬加工方式 成形名稱說明優缺點 粉末冶金 將金屬粉末裝入模內，經壓縮、燒 結而最後再做處理及成品。 步驟：製粉  混粉  加壓成形  燒 結  成品及最後處理。 優點： 可混合不同熔點的多種金屬 不產生廢料、不需高操作技術 尺寸精確、光度、純度高 缺點： 金屬粉末價格較高，且不易儲存 設備費用高，不宜少量生產 燒結溫度範圍窄，溫度較難控制 射出成形 用於傳統加工不容易達成的小件且 複雜外型的精密金屬零件。 製品相對密度高達 95% 以上 製品具有高精密度及光度 容易自動化，適合大量生產 形狀複雜之製品可一次加工完成 電積成形 又稱為電鑄，利用電解原理將純金 主置於陽極，導電的模子置於陰極， 通電後金屬自陽極移向陰極的模子 表面，積成相當厚度後，即得成品。 尺寸精確、表面光平 可製成極薄與分層的金屬機件 可製作內、外複雜的形狀 生產效率低、成本高 任何可電鍍金屬皆可電積成形， 以銅、鎳、銀、鐵為主。

補充 - 粉末冶金 - 製粉 機械式 a. 切削法：適用於軟材料，如鋁、鎂。 b. 霧化法：適用於低熔點金屬，如鋁、錫，為機械是最常用。 c. 彈射法：適用於一般金屬，顆粒較大，將熔融金屬澆入篩孔， 使其落入水中，冷卻後得球狀之粉末。 d. 成粒法：適用鋁粉、燃燒彈，製品粒度大。 e. 滾磨法：適用脆硬材料，如銻、錳、鉻粉末，片狀不規則。 化學式 a. 還原法：利用粉狀的金屬氧化物為原料，在金屬熔點及金屬氧 化物熔點以下溫度還原出海綿狀的金屬粉末，用於鎢、鐵、鈷等 高熔點金屬粉末。 b. 化學取代法 ( 沉澱法 ) ：常用於銅、鎳、鐵之粉末製造。 電解沉積法 以低碳鋼板置於電解槽之陽極，不鏽鋼板置於陰極，通以電流後， 陰極即可得鐵粉。

補充 - 粉末冶金 – 加壓成形 名稱用途 模壓法為最常用的方式，但不適合長度較大的製品，強度不足。 離心加壓法結合鋼及碳化粉末為最佳方式。 滑鑄法採石膏模，可製造較大的多孔性機件，施工簡單，尺寸、形狀不 受限制。 擠製法生產斷面均一長條型製品為主，如燈泡用鎢絲。 重力燒結法適用於多孔性不鏽鋼之過濾板，如機油、汽油等濾清器。 滾軋法適合製造不同材料合成支金屬皮片，及雙金屬板。 等壓加壓法製品密度大且均勻。 爆炸加壓法適用於高熔點金屬，可得到高密度之製品的方法。 金屬纖維法最適宜過濾器、震動阻尼器、蓄電池極板及防熱防火板。

鑄造方式 常見鑄造法優點限制 金屬模鑄造法生產速度高，可長時間重複使用，適 用於大量生產且鑄件精度高、表面光 滑。可鑄極薄及形狀複雜的鑄件。 只適合低熔點金屬，金屬模 具製作費用高且大小受限制。 離心力鑄造法鑄件外表面機械性質佳，不需砂心即 可得到中空鑄件，尺寸精確，適合大 量生產。 設備成本昂貴，零件外形受 限制。 去臘鑄造法鑄件尺寸精確且表面光滑，鑄件無分 模線，適合形狀複雜之鑄件。 成本高，零件尺寸受限。 殼模法鑄件尺寸精確且表面光滑，清理成本 低，製模技術少且生產率高。 零件尺寸受限，需昂貴模型 與熱模設備。 陶瓷殼模法可鑄複雜外形，得精確尺寸及光滑表 面。 尺寸受限。 石膏模法可鑄複雜外形，得精確尺寸及光滑表 面，具低多孔性。 受限於非鐵金屬，產品尺寸 及體積受限，造模時間長。 連續鑄造法不需大量鑄模，產量大、長度不受限、 生產迅速。 初期投資大，設備需具冷卻 水裝置。

心得 從開學到現在總共介紹了這幾種成形的技術，熱壓成型、熱成型、 旋轉成型、塑膠押出成型、射出成型、金屬射出成型、發泡成型、 浸漬成型、高壓鑄造、熔模鑄造、金屬沖壓成型、沖孔與沖裁、金 屬旋壓、彎管、擠鍛。 其中印象比較深刻的是發泡成型，很多我們日常生活中的東西都是 藉由發泡成型所製造，有些我本來就知道，但大多數是在上完課後 才更加了解。 許多類型的塑膠均可利用發泡成型，在裁縫裝飾應用時常使用耐磨 耗合成材料，例如，尼龍 (Nylon, Polyamide ，簡稱 PA) 、聚酯樹脂 (Polyester) 、聚氨酯樹脂 (Polyurethane PU) 、聚氯乙烯 (Polyvinyl Chloride ，簡稱 PVC) 、聚丙烯 (Polypropylene ，簡稱 PP) 和其他耐 磨耗合成纖維，通常，使用於裁縫裝飾的低磨耗材料包括皮革及棉 布。 成本與生產速度 : 模具費用偏低至中等，成型速度佳 缺點 : 對環境造成衝擊，例如，製作椅墊之異氰酸酯在發泡成型中會 釋出有害的氣體。

在課程上有介紹了許多產品和材料與製造的認識，這樣更 能夠讓我們了解已知的技術來操作、應用在設計上面，而在許 多技術面的層次，又更能夠讓我們看到這個產品在製造時的樣 子，像是射出成型就很常被用在塑膠製品的大量生產上面，從 大件的家具到很薄扁的東西都有用在這個技術上。 其它不同種類的材料在不同的技術下分別處理下，更能夠 展現這個材質的特色，像是木材製品在被彎曲、裁切下的表面 都會有不同的差別，如果能夠善用每一種材質的特色來進行設 計，就能夠讓這個材料發揮更好的效果。而在這些設計產品之 中如果不謹慎選擇製造方式，可能會因為一時的損失而浪費了 金錢和自然資源，所以在選擇產品製造時要更了解每一種製成 技術，才能和這些專業技術人士共同投入，達到彼此溝通的目 地。 總結

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