■耀德講堂 / 趙育德 講師
擀麵的功夫
擀麵和混煉喂料可不只一點點的相似，而是十足的神似，照顧好麵團可以讓製作出來的麵包、麵條、饅頭、餃子皮等好吃又有口感，會做麵食的讀者一定知道，不同的麵食來自於不同比例的麵團揉製功夫，正如MIM的喂料需要用心照顧一樣。
所幸我們現在有了自動化設備的幫助，可以把麵團師傅揉麵的技巧和手法，採用硬體的零件和製程參數的控制（溫度、轉速）與加壓對應時間，在機器上製作出與師傅手工不相上下的麵團。喂料的混煉也是這樣，我們透過設備的操作把業界標準的BASF喂料質量要求轉化成我們的混煉標準，包含：
- 喂料的流動性：採用國際標準ISO1133的MFI測試進行測量，大家必須注意到該規範的使用範圍包含溫度區間、搭配荷重，不同溫度範圍測得同一喂料的流動性可以協助我們建立喂料使用的工作視窗，並協助我們得知回收喂料的停損點；
- 喂料的觀察：觀察喂料擠出切料的顆粒、MFI測試後的給出料條的形貌、表面狀態可以預知射出後生坯的好壞，例如粉膠分離的現象，同樣粉末在混煉過後會觀察到顏色的深淺，淺色代表黏結劑均勻的分散且比較沒
有損失，反之就要注意混料過程的溫度控制；
- 喂料的密度量測：要對比生坯密度，通常造粒喂料的效果好於破碎喂料。
工欲善其事、必先利其器
圖1是大家熟悉的喂料混煉機的模樣，目前在ＭIM業界有大家熟悉的幾種基本款，絕大多數的設備都是以橡塑膠產業使用的設備為基礎，改良成MIM的專用機(Special Purpose Machine, SPM)，利用機械化程序把師傅功夫傳承下來並加以安全保護的機制，提供MIM從業人員方便的操作與使用。
目前選擇混煉設備的條件包含以下幾個重點：
- 混煉機的轉子軸形狀：又稱為混料器槳葉(Blade of Blender)或稱為曲柄槳葉(Blade of Crank)，必須要非常粗壯（如圖2），用來作為傳統食品的攪拌機或是揉麵機的轉子軸過於脆弱，無法承受ＭIM塑基喂料高剪切力的要求。最新的設計由單槳葉變成雙槳葉，以及從雙轉子變成多轉子；
- 壓錘：壓錘首重要求在加壓汽缸能否緩衝類似於人手的揉捏，但不需要控制其上下的行程，只要利用壓錘的自然重力就可以；壓錘不能與混煉腔完全密封，一定要有適當的間隙，能夠釋放混煉過程分解的黏結劑廢氣；壓錘下降具有寸動控制，否則直接下壓沒有緩衝可能導致細小粉末過度飛揚；
- 溫度控制：包含幾個要求，首先要觀察溫度探測與反應實際腔體內喂料的溫度差異，以及探測溫度的反應頻率。接下來，要看是否具快速降溫的功能（冷水迴路），這對敏感性材料是必要的，同時也能節省作業的時間。此外，極限溫度則必須根據喂料特性的要求來決定，若溫度越高，則設備也越貴；
- 腔體可清理的程度：這是牽涉到腔體的可拆解性，混煉造粒一體式當然無法快速的拆解，但是抽屜開合式則是連轉子槳葉都能取出清理，因此要根據喂料的污染敏感度來決定要買哪一種設備？通常MIM可以忍受的汙染度較高，而CIM對於汙染忍受度較低，尤其是有顏色要求的，甚至要專機專用；
- 保護氣氛：主要針對氧氣敏感材料，如鈦與鈦合金，這視使用單位的需求，通常實驗室等級的混料設備最好有此預算；
- 設備的操作簡易性：最新的控制面板採用的PLC控制比傳統的按鈕與開關的控制要好多了，主要是傳統控制開關約在3~5年內的使用會逐漸老化故障；同時可移動的控制面板有利於操作者的作業，買設備當然要跟著時代進步；
- 公升數：多大多小通常會因為公司的產品規格而有所不同，這只能說市面上有5 / 1 / 3 / 5 / 10升的選擇性，以及連續混煉的等級，這必須由單位內部分析後，再透過有效的投票進行決議。
那麼到底哪個形式的混料設備是最適合我們使用的呢？James要告訴各位讀者，混煉技術是一個著重觀察的技術，主要在於「粉末顆粒大小與形貌並不是一直固定的」，這樣會導致混料過程有差異，混料是一門顯 / 隱技術並存的學問（視覺 / 聽覺 / 嗅覺和觸覺輔助），還是必須根據公司實際運作情形和操作師傅的能力選擇設備。
不斷進步
對於ＭIM的混料技術不斷拓展到許多行業上，這是可以期待和開心的事情，例如電子被動元件的原料混合、積層製造的粉膠與添加劑的鑲嵌技術，把一個技術做到精緻，應該是行業內大家共同追求的方向；能夠造福其他產業，這份德澤無遠弗屆，感謝現有所有設備供應商的努力付出。
