胚料模內連續翻轉等通道轉角擠型模組-優化金屬內在的能力,讓你的產品高人一等

更新於 發佈於 閱讀時間約 4 分鐘

等通道轉角擠型(Equal channel angular extrusion-ECAE)是來自嚴重塑性變形(Severe Plastic Deformation-SPD)的一種技術,用於生產超細晶粒(Ultra Fine Grained-UFG)材料。


這類方式主要是透過不斷的反覆變形積累,讓材料內部儲存足夠的應變能,並透過熱處理製程並控制溫度參數,讓晶粒重新細化、成核、再結晶成為相對細化的目標晶粒尺寸,以美國honeywell的資料顯示,在合理的條件下,可將5N5-AL細化晶粒達0.5μm。


或許有人會問將晶粒細化到這麼小目的是什麼?以大部分固態金屬材料而言,最終都會成為工業、家用、車用、航太、半導體、水下基礎…等產品,這些產品會因不同的使用環境而要求不同的機械性質,像是高硬度、高延展、耐疲勞、超塑性…等,恰巧以相關研究資料表明,金屬細晶化具有下列特性:

1. 提高強度和硬度:晶粒細化可以增加金屬材料的強度和硬度。細小的晶粒結構限制了晶粒滑移和位錯移動,因此阻礙了材料的變形。這使得金屬更難變形和破斷,從而提高了材料的強度和硬度。

2. 提高韌性:細小的晶粒結構可以提高金屬材料的韌性。當材料受到外部應力時,晶界阻礙了位錯和裂紋的擴展,從而使材料能夠吸收更多的能量。這種能量吸收能力提高了金屬材料的韌性和抗震性能。

3. 提高耐腐蝕性:晶粒細化有助於提高金屬材料的耐腐蝕性能。細小的晶粒結構增加了晶界的比例,這些界面區域對於防止腐蝕介質的侵入具有更好的阻隔效應。此外,晶界上的位錯和微觀應力也可以促進金屬的自修復能力。

4. 改善疲勞性能:晶粒細化可以提高金屬材料的耐疲勞性能。細小的晶粒結構可以減少位錯的移動距離,從而減少了疲勞損傷的擴展速率。這使得金屬材料能夠更長時間地承受循環負載而不發生損壞。

5. 提高材料的加工性能:晶粒細化有助於改善金屬材料的加工性能。細小的晶粒結構提供了更多的材料界面,這有助於增加材料的塑性變形能力。這使得金屬材料更容易進行成形和加工,同時降低了成形過程中的能量消耗和工具磨損。

6. 提高導電性和導熱性:晶粒細化可以提高金屬材料的導電性和導熱性。細小的晶粒結構減少了晶界的距離,減少了電子和熱傳導的阻力,從而增加了材料的導電性和導熱性能。

7. 改善表面質量:晶粒細化可以改善金屬材料的表面質量。細小的晶粒結構可以減少金屬材料的顆粒大小和表面缺陷,使得材料的表面更加平滑和均勻。這對於需要高精度表面的應用非常重要。

8. 提高耐磨損性:晶粒細化有助於提高金屬材料的耐磨損性能。細小的晶粒結構可以均勻分散和分散應力,減少了表面和界面的應力集中,從而減少了磨損和磨損的擴展。


而ECAE則是目前以塑性變形而言最快速大量累積應變的方式,但傳統的單一擠型模組在成形過後常需面臨繁複的拆模退料、外型尺寸因變形的再加工(才能放入模穴內進行第二次擠型)、翻轉轉折面再入模(使材料受力應變均勻),使得生產成本與時效性很難達到商業化效益。


因此我發展了一種胚料模內連續翻轉的ECAE模組,透過四向沖頭的連續或反覆作動,讓模內的胚料不須取出即可達到每次不同面向的變形,原則上不取出可以無限的擠壓(但不合理),配合對應的成形設備可達成自動出入料的生產目標。


現在進行式

半導體業應用正紅

raw-image
raw-image







留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
HIKO的沙龍
55會員
61內容數
鑒於多數產品開發屬於連續製程,常需串連各類成形工法達成客戶要求,當前成形技術研究大都著重單點項目,以鍛造、沖壓、加工為主;因此將整合各項固態金屬成形技術與資源(涵蓋鍛造、擠型、軋延、抽製、旋壓/鍛、沖壓、液壓鼓脹、CAE),協助在職者或有興趣的朋友一同深入討論。
HIKO的沙龍的其他內容
2021/12/23
PVD是利用電弧或電漿的物理能量轟擊位於陰極靶材的表面,使得靶材的原子獲得動能溢出並附著欲鍍膜的基板上,因此靶材又分為電弧靶與濺鍍靶(電漿靶),材質通常為99.99%以上的純金屬或化合物,外型上有圓形、正方形、長條型或管狀。
Thumbnail
2021/12/23
PVD是利用電弧或電漿的物理能量轟擊位於陰極靶材的表面,使得靶材的原子獲得動能溢出並附著欲鍍膜的基板上,因此靶材又分為電弧靶與濺鍍靶(電漿靶),材質通常為99.99%以上的純金屬或化合物,外型上有圓形、正方形、長條型或管狀。
Thumbnail
2021/12/16
電子模組主要由許多電晶體(或積體電路)所組成,在運行過程中會散發熱能,導致元件溫度過高降低產品效能與穩定性,因此會透過增加熱傳導面積的方式,將熱能盡可能的引導到與空氣(或液體)接觸的多面積物體,通常是具有一底板與電子元件(或發熱元件)接觸,將熱能擴散至板上用來增加散熱對流的圓柱狀或鰭片狀特徵,這物體
Thumbnail
2021/12/16
電子模組主要由許多電晶體(或積體電路)所組成,在運行過程中會散發熱能,導致元件溫度過高降低產品效能與穩定性,因此會透過增加熱傳導面積的方式,將熱能盡可能的引導到與空氣(或液體)接觸的多面積物體,通常是具有一底板與電子元件(或發熱元件)接觸,將熱能擴散至板上用來增加散熱對流的圓柱狀或鰭片狀特徵,這物體
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
透過蝦皮分潤計畫,輕鬆賺取零用金!本文分享5-6月實測心得,包含數據流程、實際收入、平臺優點及注意事項,並推薦高分潤商品,教你如何運用空閒時間創造被動收入。
Thumbnail
透過蝦皮分潤計畫,輕鬆賺取零用金!本文分享5-6月實測心得,包含數據流程、實際收入、平臺優點及注意事項,並推薦高分潤商品,教你如何運用空閒時間創造被動收入。
Thumbnail
單身的人有些會養寵物,而我養植物。畢竟寵物離世會傷心,植物沒養好再接再厲就好了~(笑)
Thumbnail
單身的人有些會養寵物,而我養植物。畢竟寵物離世會傷心,植物沒養好再接再厲就好了~(笑)
Thumbnail
不知你有沒有過這種經驗?衛生紙只剩最後一包、洗衣精倒不出來,或電池突然沒電。這次一次補貨,從電池、衛生紙到洗衣精,還順便分享使用心得。更棒的是,搭配蝦皮分潤計畫,愛用品不僅自己用得安心,分享給朋友還能賺回饋。立即使用推薦碼 X5Q344E,輕鬆上手,隨時隨地賺取分潤!
Thumbnail
不知你有沒有過這種經驗?衛生紙只剩最後一包、洗衣精倒不出來,或電池突然沒電。這次一次補貨,從電池、衛生紙到洗衣精,還順便分享使用心得。更棒的是,搭配蝦皮分潤計畫,愛用品不僅自己用得安心,分享給朋友還能賺回饋。立即使用推薦碼 X5Q344E,輕鬆上手,隨時隨地賺取分潤!
Thumbnail
身為一個典型的社畜,上班時間被會議、進度、KPI 塞得滿滿,下班後只想要找一個能夠安靜喘口氣的小角落。對我來說,畫畫就是那個屬於自己的小樹洞。無論是胡亂塗鴉,還是慢慢描繪喜歡的插畫人物,那個專注在筆觸和色彩的過程,就像在幫心靈按摩一樣,讓緊繃的神經慢慢鬆開。
Thumbnail
身為一個典型的社畜,上班時間被會議、進度、KPI 塞得滿滿,下班後只想要找一個能夠安靜喘口氣的小角落。對我來說,畫畫就是那個屬於自己的小樹洞。無論是胡亂塗鴉,還是慢慢描繪喜歡的插畫人物,那個專注在筆觸和色彩的過程,就像在幫心靈按摩一樣,讓緊繃的神經慢慢鬆開。
Thumbnail
等通道轉角擠型(Equal channel angular extrusion-ECAE)是來自嚴重塑性變形(Severe Plastic Deformation-SPD)的一種技術,用於生產超細晶粒(Ultra Fine Grained-UFG)材料。
Thumbnail
等通道轉角擠型(Equal channel angular extrusion-ECAE)是來自嚴重塑性變形(Severe Plastic Deformation-SPD)的一種技術,用於生產超細晶粒(Ultra Fine Grained-UFG)材料。
Thumbnail
概述壓鑄(die-casting)技術 ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 壓鑄件的應用已經非常廣泛了,舉凡在賣場上看到的電視支架,手機架、電器用品的結構件,以及其他任何產品的各種用途,在在都顯示了壓鑄件在ID 造型設計和機構設計,甚至熱流設計上,已經廣泛的被當作對策(solution)的選項
Thumbnail
概述壓鑄(die-casting)技術 ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 壓鑄件的應用已經非常廣泛了,舉凡在賣場上看到的電視支架,手機架、電器用品的結構件,以及其他任何產品的各種用途,在在都顯示了壓鑄件在ID 造型設計和機構設計,甚至熱流設計上,已經廣泛的被當作對策(solution)的選項
Thumbnail
電子模組主要由許多電晶體(或積體電路)所組成,在運行過程中會散發熱能,導致元件溫度過高降低產品效能與穩定性,因此會透過增加熱傳導面積的方式,將熱能盡可能的引導到與空氣(或液體)接觸的多面積物體,通常是具有一底板與電子元件(或發熱元件)接觸,將熱能擴散至板上用來增加散熱對流的圓柱狀或鰭片狀特徵,這物體
Thumbnail
電子模組主要由許多電晶體(或積體電路)所組成,在運行過程中會散發熱能,導致元件溫度過高降低產品效能與穩定性,因此會透過增加熱傳導面積的方式,將熱能盡可能的引導到與空氣(或液體)接觸的多面積物體,通常是具有一底板與電子元件(或發熱元件)接觸,將熱能擴散至板上用來增加散熱對流的圓柱狀或鰭片狀特徵,這物體
Thumbnail
粉末冶金(Powder metallurgy)是以金屬粉末或其混合物作為原料,在高壓下利用粉末間的滑移特性於模具內預壓成中空、多曲面…等所需外形,並在保護氣氛下高溫燒結粉末預壓體,使粒子間收縮緻密化,強度約可達到傳統鍛造件70~80%左右的機械性質。 粉末冶金產品的應用範圍十分廣泛,精密儀器、五金工
Thumbnail
粉末冶金(Powder metallurgy)是以金屬粉末或其混合物作為原料,在高壓下利用粉末間的滑移特性於模具內預壓成中空、多曲面…等所需外形,並在保護氣氛下高溫燒結粉末預壓體,使粒子間收縮緻密化,強度約可達到傳統鍛造件70~80%左右的機械性質。 粉末冶金產品的應用範圍十分廣泛,精密儀器、五金工
Thumbnail
特殊鋼熱擠壓是在再結晶溫度以上的溫度條件,對放在容器(擠壓筒)內的金屬胚料施加外力,使之從特定的模孔中流出,獲得所需斷面形狀和尺寸的一種塑性加工方法,主要用於不銹鋼、鎳基高溫合金和難熔合金的棒材、管材及異型材的生產。 鋼鐵材料熱擠壓成形技術高速發展是在1941年法國的J.Sejournet將玻璃潤滑
Thumbnail
特殊鋼熱擠壓是在再結晶溫度以上的溫度條件,對放在容器(擠壓筒)內的金屬胚料施加外力,使之從特定的模孔中流出,獲得所需斷面形狀和尺寸的一種塑性加工方法,主要用於不銹鋼、鎳基高溫合金和難熔合金的棒材、管材及異型材的生產。 鋼鐵材料熱擠壓成形技術高速發展是在1941年法國的J.Sejournet將玻璃潤滑
Thumbnail
等通道轉角擠型(Equal channel angular extrusion-ECAE)是來自嚴重塑性變形(Severe Plastic Deformation-SPD)的一種技術,用於生產超細晶粒(Ultra Fine Grained-UFG)材料。 傳統加工方法需要有較大的外力、材料橫截面會縮
Thumbnail
等通道轉角擠型(Equal channel angular extrusion-ECAE)是來自嚴重塑性變形(Severe Plastic Deformation-SPD)的一種技術,用於生產超細晶粒(Ultra Fine Grained-UFG)材料。 傳統加工方法需要有較大的外力、材料橫截面會縮
Thumbnail
在一般鍛造條件下,鈦合金、鎳基/鈷基超合金…等鍛造溫度範圍狹窄、塑性差、塑流應力高的材料,會因為料溫與模溫的散失,變形抗力迅速增加、塑性急劇降低,不僅容易造成鍛件開裂,也需要更大的鍛造設備噸數來因應;為了解決這樣的狀況,自70年代以來等溫鍛造與超塑性鍛造迅速被發展與應用。 恆溫鍛造有幾個特性 : 1
Thumbnail
在一般鍛造條件下,鈦合金、鎳基/鈷基超合金…等鍛造溫度範圍狹窄、塑性差、塑流應力高的材料,會因為料溫與模溫的散失,變形抗力迅速增加、塑性急劇降低,不僅容易造成鍛件開裂,也需要更大的鍛造設備噸數來因應;為了解決這樣的狀況,自70年代以來等溫鍛造與超塑性鍛造迅速被發展與應用。 恆溫鍛造有幾個特性 : 1
Thumbnail
擠型產品在生活周遭的應用非常多,小到名片盒、水管,大到飛彈與飛機桁架,都可以看見其實用性,在『正常』的擠型製程(Extrusion Process)中,大都是透過將擠錠放在模具或腔體內,由外部施加壓力在擠錠上透過成形模的模孔壓出『等截面』的條狀物,當然也有一些『特殊』的擠型製程可以透過機構設計擠壓出
Thumbnail
擠型產品在生活周遭的應用非常多,小到名片盒、水管,大到飛彈與飛機桁架,都可以看見其實用性,在『正常』的擠型製程(Extrusion Process)中,大都是透過將擠錠放在模具或腔體內,由外部施加壓力在擠錠上透過成形模的模孔壓出『等截面』的條狀物,當然也有一些『特殊』的擠型製程可以透過機構設計擠壓出
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News