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鈦金屬線之無模抽製成形研究

為了解決titanium鏡框的問題，作者林澤余 這樣論述：

本研究致力於鈦金屬細線之無模抽製成形探討，由於近期微小化產品的蓬勃發展，各種新穎的抽製成形技術被提出，但礙於加工設備尺寸的限制，一般傳統加工技術不易獲得極細之金屬線材產品，加上鈦金屬具有高降伏強度的特性，難以在常溫下進行塑性成形，因此本研究利用無模抽製成形技術，並將現有之無模抽製機台加以改裝，使其可對直徑1mm之二級鈦線(Gr.2 Ti)進行一系列的成形探討。而主要大綱可分別為:(1)定義出極限的成形溫度與抽製速度範圍；(2)探討抽製速度與加熱溫等參數對線材成形性影響；(3)觀察線材經由無模抽製成形後，其微結構之變化與對硬度、降伏強度等機械性質的影響；(4)藉由有限元素軟體DFORM-3D，

建立細線之無模抽製有限元素析模型，並將分析結果與實驗結果進行比較驗證其正確性。 經由實驗結果可知:(a)極限之抽製速度會隨著抽製溫度的升高(800°C~1200 °C)而上升，最高可達到2.18 mm/s (R=30%)。而 僅發現於抽製溫度為900°C與抽製速度為0.26mm/s之條件下；(b)由金相觀察可發現隨著抽製溫度升高，鈦線之微結構會由α相(HCP)逐漸轉為β相(BCC)，且抽製後線材之抗拉強度與硬度皆有下降的趨勢；(c)當線材成品為α與β相共存之結構(抽製溫度約1000°C)，其成形輪廓易出現不穩定的變化；(d)由模擬結果可知，抽製加速度控制可有效減少初始變形區產生頸

縮，且其成形趨勢與實驗結果相同。

鈦合金之微能量放電加工特性研究

為了解決titanium鏡框的問題，作者劉弘松 這樣論述：

近年來我國正全力發展航太工業， 而鈦合金由於質輕、耐腐蝕、耐高溫 及比強度高， 因此廣用於航太工業，例如飛機零件、結構件、渦輪葉片 、精密飛彈零件等不勝枚舉。 而最近由汽車零件開始到日常必需品的用 途不斷擴大， 諸如眼鏡框架、假牙、炒菜鍋等，鈦合金因而成為目前最 重要的工業金屬之一。鈦合金熱傳導率低， 常溫回彈性強，加工不易， 且受材料價格昂貴的影響， 目前大都採用精密製造以提高材料的使用率 ，並減少機械加工為技術之關鍵。 製

造方法，可用傳統的切削加工法、 精密鑄造、等溫鍛造、粉末冶金、超塑性成型及放電加工等方法。 但各 類加工成型法均有其優缺點。航太工業中所使用的零件， 大部份為精密 零件，不僅尺寸公差、形狀公差及表面粗度要求嚴苛， 對於加工時所產 生的熱應變及表面變質層，對零件疲勞強度的影響更需極力避免之。 如 何利用適當的加工方法來達到品質的要求，實為當今的重要課題。一般應 用於航太工業上的鈦合金， 其形狀大都為複雜且肉薄者，有些配合部位

的表面粗度要求十分嚴苛。 為避免以切削加工或鍛造加工時， 引起工件 的變形或零件的形狀以傳統加工法根本無法進行的情況下， 利用非傳統 加工法中的放電加工法，是一種極為適當的加工法。 然而藉由放電加工 法進行加工，其缺點為加工速度慢，但對於難切削材料而言， 卻極為適 合，然而其表面粗度一般而言是無光澤且呈火山口狀， 緊接著必須藉由 拋光的製程才能達到鏡面的要求，而拋光的製程很難自動化，必須經由人 工的操作，

費時費力。 隨著產業的升級， 工件表面的粗度要求日益嚴苛 ，如何利用微能量的放電加工法來獲得鈦合金光澤面的加工特性，為本研 究之主要課題。為配合產業需求， 本研究利用雕模放電加工機，來探討 鈦合金之微能量放電加工特性， 實驗採用鈦合金做為實驗材料，電極則 採用電解銅， 此外尚在放電加工液中添加不導電性粉末以及不添加粉末 ，主軸搖動及固定等方式，進行微能量放電加工實驗。 主要在探討工件 表面粗度， 此外亦探討相對電極消耗比、材料去

除率、電壓電流波形等 微能量加工特性， 藉以建立完整的鈦合金微能量加工條件供工業界參考 。 由實驗結果得知，獲得最佳光澤面的加工方式為電極採用負極，放電 加工液中不添加粉末， 以及設定小的放電電流及脈衝持續時間，同時並 使用搖動機頭裝置。