書摘：有關金屬粉末注射成形的書本更新

■耀德講堂/ 邱耀弘 博士

前言

在有趣的動物界中，有個鼠字的都歸貓管，包含黃鼠狼這等凶猛小獸（讀者猜看看，袋鼠這麼大隻，是否會怕貓？）；在零件製造業，自然也遵循相同法則， 只要有注射成形， 都屬於ACMT 協會的服務範圍， 因為金屬粉末注射成形（Metal Injection Molding, 以下簡稱MIM）有注射一詞。讓廣大ACMT讀者能獲得注射成形的廣泛知識，這是Dr. Q 的當責（Accountability, 當然且歸屬於我的責任）。

因此，今天剛好來談談兩本關於MIM 的書（正確來說應該是聖經），一本是甫由臺灣大學退休的黃坤祥教授所撰寫的金屬粉末注射成形再版，由臺灣的粉體及粉末冶金協會出版，相信在我數期的文章介紹下來，大家都認識黃教授，他帶領大中華地區MIM 產業的首位先驅者；另一本是美國的Donald F. Heaney 教授所編寫第二版的金屬粉末注射成形手冊(Handbook of Metal Injection Molding, Second Edition)，黃教授也參與本書的部分章節內容。這二本書不約而同的在2019 年底進行第二版的更新，造福了MIM 廣大的業者，並給予注射成形產業參與者們了解注射成形工藝的巨大影響能力─現代化大數量並快速爬升的製造程序，成為人類生活不可或缺如影隨形的日常產品，包含汽車和隨身耳機、手機、鞋子等，這些都是每個成人都不可或缺的工具。

金屬粉末注射成形（再版）

金屬注射成形再版，大家可以在網頁資訊(www.pmaroc.com.tw) 出版刊物中找到此本書，由於兩岸書籍沒有互通渠道，本書尚未在大陸以簡體版發行。黃教授為了此次再版歷時一年，增加的內容如下：

• 黏結劑設計：導入最新塑基黏結劑的介紹，聚甲醛的使用讓MIM 製造工藝進入一個新境界；
• 酸催化脫脂：包含早期的硝酸以及最新的草酸，催化的目的在於逐次分解喂料中聚甲醛，並確保使用方式的正確，首次將深圳星特爍科技的設備納入介紹；
• 鎢鎳鐵重合金：高比重合金由原來需要以氫氣燒結的鎢鎳銅轉變成可以使用真空石磨爐燒結的鎢鎳鐵合金，並改變其表面防鏽的處理方式，逐漸的在行業中流行起來；
• 幾位服務於MIM 產業弟子的經驗和分享，在工程設計、工廠運作等，實際的對MIM 產業進行了解。這些新技術、新材料、新設備與人物經驗談的方面使得書本大幅增加了內容，比初版那本多出了60 頁（多出近15%），共計本再版有26 萬字、317 張圖與照片、60 張表，頁數高達440 頁。

圖1：（左）金屬粉末注射成形再版的正面封面；（中）多本的兩岸運送人肉搬運；（右）黃教授的初版金屬粉末注射成形與其他兩本著作

Dr. Q 仍舊建議讀者購買後認真閱讀比較一下新增的部分。其外觀如圖1 所表示。從初版（每本660g）到這本再版（每本750g），由於沒有電子版，Dr. Q 在近五年已經人肉揹過逾400 本到大陸（初版與再版），每次至少20~30 本的重量自不在話下，但能為遠在大陸的MIM 莘莘學子們傳承大師工藝和意念，再辛苦也是值得。（在疫情的限制下，尚欠大陸學子約70 本，希望能一口氣揹過去，不過這52,000g 總重很令Dr. Q頭大。）

Handbook of Metal Injection Molding─ Second Edition

本書於2019 年5 月21 日重新出版（第二版，如圖2比較兩版的封面），此MIM 手冊並非單一作者，因此總編輯是Donald Heaney 教授，他是美國高級粉末製品公司(Advanced Powder Products Inc.) 的總裁兼首席執行官，同時也是賓夕法尼亞州立大學工程科學和力學的兼職教授。這本書的總頁數為656 頁，比較第一版的總頁數為586 頁，約增加了12% 左右，主要是章節重新排部，由原來的21 章增加到30 章，新增的共有9 個章節。第二版的內容章節，包含如下（原文列出不做翻譯），藍色為新增的章節：

1. Metal powder injection molding (MIM): Key trend sand markets
2. Applications for metal injection molding –firearm, medical, industrial, and automotive

Part 1 Processing

3. Designing for metal injection molding (MIM)
4. Powders for metal injection molding (MIM)
5. Powder binder formulation and compound manufacture

in metal injection molding (MIM)

6. Commercially available feedstocks
7. Tooling for metal injection molding (MIM)
8. Molding of components in metal injection molding(MIM)
9. De binding methods in metal injection molding(MIM)
10. Sintering methods for metal injection

molding (MIM)

圖2：MIM 手冊兩版本的差異

圖3：本圖為2012-2018 年在Dr. Q 所服務的幾家MIM 製品公司所生產的MIM 零件，大部分仍舊是以不鏽鋼316L 和17-4PH 為主

Part 2 Quality issues

11. Characterization of feedstock in metal injection molding (MIM)
12. Modeling and simulation of metal injection molding (MIM)
13. Common defects in metal injection molding(MIM)
14. Qualification of metal injection molding (MIM)
15. Control of carbon content in metal injection molding (MIM)

Pa r t 3 Special  metal  injection molding processes

16. Micro metal injection molding (Micro MIM)
17. Automation of metal injection molding process
18. Two – material/ two – colour powder metal injection molding (2C-PIM)
19. Powder space holder metal injection molding

(PSH-MIM) of micro-porous metals

20. Metal injection molding of large components

Part 4 Metal injection molding of specific materials

21. Metal injection molding (MIM) of stainless steels
22. Metal injection molding (MIM) of titanium and titanium alloys
23. Metal injection molding (MIM) of thermal management materials in microelectronics
24. Metal injection molding (MIM) of soft magnetic materials
25. Metal injection molding (MIM) of high speed tool steels
26. Metal injection molding of heavy alloys, refractory metals, and hard metals
27. Metal injection molding of super alloys
28. Metal injection molding of carbon steels
29. Metal injection molding of precious metals
30. Metal injection molding of aluminum

由於全球疫情的影響，本書的電子版已經由原售價600 美金降價到300 美金（電子版的檔案更低價），非常值得購買閱讀（企業）。此外，這本書的出版社還有其他的書本也很值得購買，MIM 手冊是在大分類金屬與表面工程(Metals and Surface Engineering) 之下的分項。

結語

注射成形的技術是現代人類生活無可替代的工藝，使用模具定義產品的形狀並快速固化材料成為當今高速大量產品製造的重要技術，把粉末冶金技術與注射成形的結合，金屬和塑膠高分子的美妙組成，讓金屬可以如塑膠零件般的製造出來。人類的智慧傳承離不開書本的傳授，誠摯感謝作者們的苦心撰寫和資料的收集，也感謝ACMT 的眾讀者能分享並了解原作的心意。■