由國立中央大學機械工程學系鍾禎元副教授指導、該系在職專班劉傳仁的碩士論文《異型水路模具設計對於金屬粉末射出成型槍機卡榫影響之研究》中,使用Moldex3D研究異型水路的對於金屬粉末射出成型(metal injection molding, MIM)的效益,不只有效改善模溫均勻性,且成功縮短冷卻時間並提高產能。該論文並發表於第18屆精密機械與製造科技研討會。
金屬粉末射出成型具有大量生產造形複雜之金屬產品,且不需要二次加工之優點;而異型水路則因金屬積層製造(metal additive manufacturing, MAM)技術的成熟而廣泛被應用於射出成型模具上。此研究結合上述兩種技術,探討異型水路對MIM生胚與模具之影響,並在設計階段,透過Moldex3D評估異型水路效益,了解異型水路應用在 MIM 模具設計上,是否擁有與塑膠射出成型相同的優點,並進一步探討模溫對產品的影響。
研究中利用金屬3D列印製造異型水路模具之模仁,並與傳統水路模具進行試模比較;透過紅外線熱影像儀拍攝,證實異型水路可改善公模仁溫度均勻性3.49%、母模仁則改善15.46%,在以模溫控制生胚的品質上更有效率。實際試模之冷卻時間,異型水路模具較傳統水路模具少3秒、模具預熱所需時間減少92.83%,仍可順利生產生胚;且異型水路試模生胚之尺寸差異與傳統水路生胚相當,證明異型水路模具在縮短成型週期的情況下,也能兼顧生胚尺寸的精度。
論文全文請見:《異型水路模具設計對於金屬粉末射出成型槍機卡榫影響之研究》。