臺科大團隊:將常壓電漿用於模具 輕鬆提升模具耐用度

臺科大機械系郭俞麟特聘教授團隊,將常壓電漿技術實際應用於冷作模具鋼,在無須真空設備、只需於常壓的狀態下,短短十分鐘內,就能輕鬆提升模具的耐磨耗特性與硬度,不僅增長模具使用年限,更提供一項短時間的綠色製程。

模具產業是台灣產業供應鏈是不可或缺的一環,臺灣於110年的模具產業之產值約為新臺幣522億元,且每一副模具可再為航太、汽機車、金屬製品、電子與醫療生技等面向產業,創造出10到50倍的產品產值,估算臺灣生產模具所衍生的產品產值累計超過新臺幣2.4兆。因此,朝向提升模具的使用壽命年限,提供綠色環保的製程,對臺灣產業發展是重要的。

郭俞麟表示,電漿技術已廣泛應用於各產業上,然而,傳統電漿最大的問題就是需要在真空環境下進行相關作業,並且需透過昂貴的真空設備及花費大量的時間。然而,常壓電漿的特性在於操作時不受到零件的尺寸限制,以此增加處理的範圍面積,亦可選擇將製程按圖案化與局部區域處理,此時,再結合機械手臂達到自動化處理,使材料品質更穩定又環保。

常壓電漿系統在常壓下進行,無須使用封閉式爐體,而是使用半封閉式空間下完成該製程,且製程時間短和能源消耗低等特性,於這些優勢條件下達成冷作模具鋼之表面技術處理。目前該團隊在各種類型的鋼材測試也都相當成功,以此提供臺灣模具產業對於未來模具鋼的表面處理提出一項新的技術,並且透過此技術凸顯出此項製程之短時間處理與綠色製程之特點。

據悉,冷作模具鋼於產業界應用十分廣泛,舉凡在冷沖模、藥材模具、塑膠射出成型模具以及工業用刀等產業。然而,在使用過程中易發生金屬磨耗性或失效等問題,使模具使用壽命降低。因此,在金屬內部還保有其韌性的情形下,將模具鋼進行短時間下的表面改質,通過製程在表面形成耐磨耗與高硬度層,改良模具鋼在應用上的耐磨耗與耐衝擊性之能力,藉此提升模具之使用年限。【記者  鄭昱庭整理報導】