因本研究之主題與其系統本身所用之材料、成型方式皆有直接之影響，且因 反射平順圖像系統是置於光機內，其所安裝之環境除了熱場以外，尚有燈源所散 發出來的紫外光，此些對反射平順圖像系統所用材料及表現影響甚巨。而今於市 場上所通用之材料大都以 AZ91D 製造，故在研究之前先行了解及介紹 AZ91D 的成 型方式及材料特性。
2.3.1 壓鑄成形
壓鑄法是高溫下將熔融的合金熔液以高壓高速壓入精密壓鑄模具內，在短時 間內大量生產高精度而鑄造面優良的鑄造方式，在美國稱壓鑄法為 Die Casting，
英國則稱為 Pressure Die Casting。雖然生產工具十分昂貴，製作費時，但其生 產效率高、壽命長、品質佳、精度高，使得壓鑄成為大量生產金屬零件最經濟的 方法，諸如汽車、機車、船舶、飛機等所需的零件，多以此法製作。
而就壓鑄法而言，又可區分為熱室(Hot Chamber)壓鑄，如圖 15 (a)所示，及 冷室(Cold Chamber)壓鑄，如圖 15 (b)兩類。熱室壓鑄法主要用於低溫壓鑄合金，
如鋅、鉛、錫等合金，而冷室壓鑄法大多用於高溫壓鑄合金，如鋁、銅、鎂等合 金。
圖 15、熱室壓鑄法(a)及冷室壓鑄法(b)
而這兩大類壓鑄製程間最主要的差異，在於壓鑄製程中加壓機械設備是直接
Hot Chamber Die Casting
冷室壓鑄 Cold Chamber
Die Casting
觸變壓鑄 Press Forming 成型厚度(mm) 0.8~1 0.8~1 1~1.2 0.7~1.2 0.7~1.2 0.6~0.8
空孔率(%) 3~5 3~5 <1 1~2 0~1 <1 注射缸(Injection Cylinder)以高約 90~500kg/cm2(相當 8.825~49MPa)的壓力，經 鵝頸管送入模穴內，於合金凝固後頂出。
2.3.3 冷室壓鑄法
冷室壓鑄法的熔化爐與壓鑄機分離，合金熔液以杓子或其它進料裝置送入射 料套筒內，再以柱塞約 170~2000kg/cm2(相當 16.67~196.1MPa)的高壓力壓入模穴 內，待合金凝固後予以頂出。
2.3.4 壓鑄法的特性
高速充填：當熔融的金屬(稱之為熔湯，Molten Metal)通過澆口(Gate)時，
其速度通常在 30m/s 到 60m/s 之間。由於速度很刀，造成金屬成霧狀噴出，當這
a、充 填 時 間 很 短 ： 由 於 熔 湯 是 以 高 速 射 入 模 具 ， 所 以 通 常 只 要 幾 毫 秒 (millisecond)到幾十毫秒的時間，就可以將模具充滿，加上熔湯的冷卻速度 快，使得壓鑄成為鑄造方式中最適合大量生產的製程。
b、高壓：在熔湯充滿整個模穴後，通常壓鑄機會繼續施予一定的壓力，在熱室機 通常在 90~500kg/cm2(相當 8.825~49MPa)，而冷室機則在 170~2000kg/cm2(相當 16.67~196.1MPa)。由於高壓，使鑄件的尺寸精度良好。
c、熔湯的冷卻速度快：由於壓鑄使用金屬模，因此冷卻速度快。加上高壓使鑄件 與模壁接觸良好，亦使傳熱良好，有助冷卻。冷卻速度快的結果是使鑄件的結 晶組織細化，使得機械性質良好。
實際生產過程中，並不是每台壓鑄機都能滿足壓鑄各種產品的需要，而必需 根據具體情形選用，一般應從以下述兩方面進行考慮。在組織多品種，小批量生 產時，一般要選用液壓系統簡單，適應性強，能快速進行調整的壓鑄機。在組織 少品種，大量生產時，要選用配備各種機械化和自動化控制機購的高效率壓鑄機。
對單一品種大量生產的鑄件，可以選用專用壓鑄機台。
另外鑄件外形尺寸、重量、壁厚等參數對選用壓鑄機亦會有重要之影響，在 鑄件重量不應超過壓鑄機定的額定容量，但也不能過小，以免造成壓鑄機功能的 浪費。壓鑄機都有一定最大及最小型距離，所以壓型厚度和鑄件高度要有一定限 度，如果壓鑄型厚度或鑄件高度太大，就可能取不出鑄件。
在壓鑄生產中，壓鑄機、壓鑄合金和壓鑄形狀是三大要素。壓鑄技術則是將 三大要素作有效的組合，並加以適用的過程。使各種技術參數滿足壓鑄生產產品 的需要。[表 3]為常用壓鑄合金的比壓；
表 3、目前市場各種鎂合金成型方法之比較分析表
對充填速度的選擇，一般對於厚壁或內部品質要求較高的鑄件，應選擇較低 的充填速度和高的增壓壓力。對於薄壁或表面品質要求高的鑄件，應選擇較高的 比壓和高的充填速度。
2.3.5 壓鑄件常見之缺陷及成因
壓鑄件發生缺陷的原因，與壓鑄件的設計、壓鑄機的性能、壓鑄模具的設計、
以及壓鑄條件的設定，作業條件如射出速度、壓力、溫度等等，都有可能會引起 缺陷的發生，因此了解問題發生的原因，才能提昇產品的良率。
一般而言，鑄件厚度 1.5mm 以下即為薄壁鑄件。鎂合金薄壁壓鑄件的缺陷總 類甚多，其中最常見的缺陷有以下幾種；
a、 壓鑄後產品變形：由於冷卻過程中，溫度分怖不平均及冷縮引起殘留應力，造 成產品變形或翹曲。
b、冷縮變形或斷裂：由於冷卻不平均及冷縮現象引起的內應力，使得鑄件嚴重變 形翹曲甚至斷裂。
c、 溫度梯度降低較大，充填不足：因截面積過小，表面積大，所傳導的熱量必然 比一般為快，模穴之表面溫度必相對減低，因此溫度梯度會比一般鑄件為大，
容易造成模具表面處理過早凝固，而阻隔流道斷面，導致充填不足。
e、 縮孔：因為熔湯補充的不足，在熱點產生縮孔。
AZ91D 是最常用的壓鑄鎂合金，根據 ASTM-B257 所訂的鎂合金命名標準，以 AZ91D 為例，AZ 代表主要合金元素為鋁及鋅，且鋁含量較鋅為高，9 代表鋁含量約 從 8.6wt%~9.4wt%，1 代表鋅含量約為 0.6wt%~1.4wt%，D 表示此合金為高純度，
鐵、鎳、銅等雜質的含量極低，且鐵與錳的比例亦嚴格控制，以獲取最佳的抗腐 蝕性。也因為它具有極佳的鑄造性與優良的機械與物理性質，故目前已大量應用 在 3C 產業、航太工業及運輸工具業等。表 4 為 AZ91D 各材料參數值。
表 4、AZ91D 材料參數
熱傳導係數 72 W/m．K at 100~300°C 比熱 1.05 KJ/Kg．K at 20°C 比重 1.81 g/cm3
熱放射率 採用鋁在440~1070°F高溫拋光值0.039~0.057做高溫外差)0.04349 彈性模數 45GPa at 20~100°C
線性熱膨脹係數 26μm/m．K at 20~100°C 蒲松氏比 0.35
熔點 421°C
流應力 因缺AZ91D之Flow Stress，因此採用鋁6061之database替代 界面熱傳係數 7.5KW/m2K
界面磨擦係數 (熱鍛有潤滑0.15~0.3)選0.2 材料AZ91D