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奈米多層膜加工提高材料硬度之研究

為了解決鑽石硬度hrc的問題，作者温世邦 這樣論述：

本實驗以TiAlN多層膜結構為基礎，另外設計出其他三種材料膜層分別為TiAlCN、AlTiSiN及AlCrSiN。並使用物理氣相沉積(PVD)中的Arc鍍膜系統將四種膜層披覆於端銑刀與圓棒形試片後進行表面觀察與測試，再實際經由加工機銑削硬度為HRc 52的模具鋼材料ORVAR M2，進而相互比較各膜層與基材的附著性、加工性、耐用性等特性，期望找出較為適合在空冷環境且可加工高硬度模具材料的加強硬度之鍍膜層。另有一半的端銑刀為在四種膜層鍍膜後施以微鑽石拋光，用此對照組來比較在相同膜層下，若表面更為光滑是否可提升端銑刀使用壽命。由實驗結果得知AlTiSiN膜層的耐用性最佳，在加工90公尺長度後，膜

層磨耗損失量最小，並且膜層在刀刃處或是排屑溝中也無脫落發生。TiAlN表現其次，而AlCrSiN在加工90公尺後膜層損耗並露出底部材料。TiAlCN則為消耗最快的膜層，在加工90公尺後其損失量高於其他膜層約2微米。在比較有無鍍膜後拋光製程實驗中，發現若有實施鍍膜處理的結果表現更佳，不影響附著性及膜層厚度，且因刀具表面更光滑使得刀具膜層磨耗量下降，而延長使用壽命。

旋轉流體研磨加工對多邊型孔洞之拋光特性研究

為了解決鑽石硬度hrc的問題，作者邱奕愷 這樣論述：

轉式流體研磨加工(Rotational Abrasive Flow Machining, RAFM)，是一種利用流體研磨加工時的上下往復式運動，搭配外部旋轉機構，通過使用矽膠材料和磨料顆粒的混合凝膠來拋光工件的表面。因此，提出這種流動行為，經由增加徑向剪切力來執行磨料介質的多個路徑以增強拋光均勻性。在這項研究中，旋轉機構主要分為兩部分，首先，以時規皮帶輪帶動模具，由於時規皮帶輪傳動時較確實，不會產生滑動等優點，非常適合用於傳動機構。接下來，使用伺服馬達來帶動時規皮帶輪進而帶動整組模具，伺服馬達可以精確控制，在極低速度也可以穩定轉動，適合搭配流體研磨加工機。在探討旋轉式流體研磨加工加工效率過程

中，分為兩個階段，第一階段透過模擬分析的結果，來了解磨料在孔洞中的運動行為，從多方向分佈的運動路徑來推斷，應可有效減少拋光的表面粗糙度及增加其均勻性。第二階段從旋轉式流體研磨加工實驗中，來找出旋轉機構的不同設計參數和加工參數的最優條件。工件材質選用模具鋼(skd11)經由熱處理硬度達到HRC 60˚，實驗的結果顯示，經過磨料粒徑60號、磨料濃度1:1粗加工二十分鐘後，量測表面粗糙度，工件表面的表面改善率為63%。接下來將工件進行二次精加工，使用鑽石磨料加工時間為二十分鐘後，表面粗糙度改善率可達到81%。最後透過接觸角實驗來探討表面疏水性的表現，將水滴分別滴入拋光前及拋光後的工件表面，觀察水滴和

平面的切線之夾角，拋光前角度為70°，拋光後角度為95°，由此可知旋轉式流體研磨加工拋光後的工件表面疏水性能夠提升。