黑線是一種表面缺陷問題，常見於金屬粉末射出成型(MIM)。造成黑線的原因是金屬粉末與黏結劑之間發生分離，導致局部粉末濃度下降。多數的黑線發生在原料(Feedstock)注入模穴時，從生坯(Green Part)上即可觀察到。然而，大部分的生產者發現問題時，往往已經在燒結之後，為時已晚。

黑線發生的區域代表粉末濃度較低，黏結劑比例則相對高，在燒結過程中，黑線發生的區域會產生外觀缺陷或是機械性質降低等問題。隨著產品設計越趨複雜，用傳統試誤法解決黑線問題已無法符合成本經濟。如何在燒結前，掌握成型原料特性，確保成品的生坯品質才是關鍵。透過以下實際案例，我們將介紹如何善用Moldex3D模流分析軟體提供的粉末射出成型解決方案，確實改善黑線問題。

以下案例為一個扇形澆口MIM產品，根據粉末濃度與剪切率分析結果，其表面濃度分佈均勻。然而，靠近扇形澆口位置附近，因剪切率較大，導致濃度分佈有顯著落差，這些區域也是在生胚上最容易發生黑線的位置。透過Moldex3D粉末射出成型解決方案，可以完整整合網格、材料特性以及掌握成形條件，更重要的是，過去難以預測的黑線發生位置及原因，現在可以透過調整適當成形條件獲得改善。

圖一 (a) MIM零件之扇形澆口幾何 (b) 粉末濃度分布結果 (c) 剪切率分布結果

下面為Moldex3D模擬黑線位置與實際結果比較圖，結果顯示模擬分析與實際情形高度相符，更應證了模擬分析可以有效於杜絕設計瑕疵，針對設計品質有效把關。更多關於Moldex3D的產品資訊，請參考 Moldex3D官方網站或直接與我們聯繫。

圖二 Moldex3D模擬預測黑線可能區域與實際產品黑線位置比較