高考申論題
111年
[機械工程] 機械製造學(包括機械材料)
第 五 題
五、試說明積層製造（Additive manufacturing）適用於製造射出成形模具之異型水路（Conformal cooling）的金屬粉末積層製造方法名稱、製程方法及限制。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
這題聚焦在積層製造（3D列印）於模具工程的尖端應用。首先要鎖定正確的技術名稱，最常用於此領域的是「選擇性雷射熔合（SLM）」或「直接金屬雷射燒結（DMLS）」。製程方法要描述粉末床鋪粉、雷射掃描、逐層堆疊。核心價值在於「異型水路」如何隨形佈置，進而縮短射出循環時間。最後討論限制，包含表面粗糙度、支撐材移除困難、高成本與熱應力殘留。
積層製造與隨形冷卻
💡 利用粉末床熔融技術製作貼合模具型腔輪廓的複雜冷卻水道。
🔗 隨形水路金屬積層製造流程
- 1 數位建模 — 依模具型腔曲面設計等距彎曲水路
- 2 鋪粉熔合 — 高功率雷射依切層路徑熔化金屬粉末
- 3 逐層堆疊 — 工作台下降並重複鋪粉，固化複雜孔道
- 4 後處理 — 熱處理消除殘留應力，提升尺寸穩定性
↓
↓
↓
🔄 延伸學習：延伸學習：不同金屬粉末（如馬氏體時效鋼）的散熱效率與列印參數對應。
