簡介

現今 3C 產品為了使產品外殼擁有更優異的機械性質，往往採用 如鈦等貴重金屬作為材料（如圖 1.1），但同時也因此提高產品的製 造成本，且因為單一金屬材料往往無法滿足產品的多功能之要求，因 此結合兩種以上金屬材料的複合金屬，已然成為現今材料的一個新的 發展方向。由於一般複合金屬的成形性相較之下表現較不優異，而液 壓成形技術正能有效解決此一困難，因此若能有效結合複合金屬與液 壓成形製程，相信定能成功展現出複合金屬在 3C 產品運用上的彈性 及優勢。

圖1.1 應用鈦金屬於殼件製造的3C產品[1]

1.1.1 複合金屬

由於3C產品除了材料機械性質的需求之外，也常要求具有特殊 的表面光澤與抗腐蝕、耐磨耗性等性質，隨著時代日新月 異的進步與 市場需求的不斷改變，材 料的需求會越來越多樣化，舉例來說，複合 金屬，一般又稱為包覆 金屬（clad metal），是透過輥軋（如圖1.2）

等製程，利用壓擠作用產生的壓力，以及接觸面間之摩擦，使不同材 質的二種或二種以上 金屬材料合而為一，並且使工件厚度壓縮、寬度 與長度增加，進而達到板件晶粒密度緻密、減少材料內部間隙、增加 材料抗拉強度等效果。其具備兩種或多種金屬物理和機械特性，又能 夠增加複合後的功能性及減少材 料的厚度和減輕部份重 量並降低高 單價金屬之使用率。因此選用複合金屬板材不僅在表面可以有優異的 機械特性與金屬光澤表現，更能達到減輕重量及材料成本等目的。

圖1.2 複合金屬板材輥軋示意圖[2]

1.1.2 液壓成形

液壓成形一般可依照加工產品的外型區分為管液壓成形（tube hydroforming）與板液壓成形（sheet hydroforming）（見表 1.1）。

表 1.1 液壓成形的各式類別[3]

Classification of hydroforming Tube hydroforming

（管液壓成形）

Low pressure hydroforming High pressure hydroforming Sequenced pressure hydroforming Sheet hydroforming

（板液壓成形）

Hydraulic stretch forming of single blank Hydraulic stretch forming of double blank

Hydromechanical deep drawing

管液壓成形主要為將欲成形之管件放置於上、下模具之中，藉由 兩端的夾具進行夾持並固定管件的動作，隨後由夾具中的孔洞充填液 壓油加壓，利用液壓使得管件變形並緊密貼附於模具表面，進而成形 為所需之幾何外型（如圖 1.3）。

圖1.3 管液壓成形流程示意圖[4]

板液壓成形則是將板件放置於下模具的液壓室之上，由上方壓料 板給予板件一壓板力以夾持並固定板件，隨後當沖頭向下移動至接觸 板件時，液壓室經由調節閥提供壓 力作用，壓力持續作用使板件受到 液體擠壓達到成形的目的（如圖 1.4）。

圖1.4 板液壓成形流程示意圖[5]

由於在板液壓製程中液壓力是維持一定的均壓情況，因此可使板 件相較於沖壓更貼附模具外形，進而形成正確並理想的加工外形，且 使得板件成形厚度更為均一。但是不適當的材料選用、模具尺寸設計 不佳或是不當的製程參數，將有可能造成液壓成形過程中材料表面發

本研究主要將探討複合 金屬之板液壓成形加工，故後續的內容將以板 液壓製程所產生的問題進 行討論。

圖1.5 品質不良的板液壓產品：（a）皺摺、（b）破裂 [5、6]