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探討
近年來3C產業非球面光學品塑膠射出成型產品尺寸日趨嚴格，射出品體積減重劃，微小化，尺寸公差所小化等，產品多樣化等，射出品的生產週期及射出品良率將是攸關產品的重要競爭力，尤其精密模具對公差穩定度更是扮演產品精度重要的角色，本文論述熱處理工藝對模具鋼材殘留應力，硬度，抗壓強度，抗拉強度，安全應力，相變化等機械性質及物理特性的影響關係探討。
超精密模具及精密射出成型產品近年來尺寸公差日趨嚴格，模具鋼材選用及熱處理品質工藝對於射出成型品有直接相關的影響，包含模具鋼材：合金設計，清淨度、熱傳導性，熱膨脹性，應力分佈，應力腐蝕， 殘留應力，時效變吋等均有所影響。如下簡述之。
真空熱處理
真空熱處理的原理是在真空環境(中性環境)利用特定溫度的加熱與冷卻操作，使固態金屬及合金組織產生改變，藉此調整模具鋼所需機械性質，尤其在殘留應力消除、硬度、耐蝕性、韌性及精密模具鋼所必要的尺寸穩定性等機械性質。
工件形狀對熱處理變形量影響甚劇，複雜工件形狀， 熱處理變形越大容易有淬裂的風險，精密模具設計上應該盡可能避免模具形狀上有：直角、毛邊、高厚薄比、加工刀痕、加工微裂痕、焊補痕、加工面粗糙、 油漬、鏽蝕。應力消除，一般主要採取450-650℃溫 度進行消除殘留應力，如機械加工殘留應力、焊補後 焊接殘留應力(後熱)、相變化殘留應力。
淬火，是將鋼加熱到臨界溫度Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度，保持一段時間，使之達到沃斯田鐵化溫度後，快速冷卻到Ms點以下之熱處理。目的：硬度，機械性質(尺寸穩定性，韌性及抗耐蝕 性等)。淬火速率： 取決於金屬材料合金成份及硬化 能，避免產生波來鐵，減少碳化物的析出，減少變韌 鐵析出，形成麻田散鐵。
深冷處理，利用低溫處理程序，將組織微細化，消除 殘留加工應力，使結晶組織排列整齊，來改善金屬機 械性質。 -60 ℃~ – 120 ℃，-160 ℃ – 195 ℃，以達到金相組織安定化、精密尺寸穩定化、消除殘留應力、 耐磨耗性能提升、硬度均勻化分佈、消除殘留沃斯田鐵( R/A)。
回火，主要目的是達到模具鋼的最佳韌性、提高尺寸 穩定性、調整模具鋼硬度，是熱處理工藝程序中重要 的製程。一般回火溫度採500℃或220℃高低溫回火，高溫回火可提高寸穩定性，低溫回火可增加耐蝕性。
圖1：真空熱處理對機械性質影響
圖2：真空熱處理一般工模具鋼相變化過程
圖3：熱處理工藝模具鋼變形原理
圖4：工模具鋼熱處理工藝流程
結果與討論
光學射出成型模具，鋼材清淨度高者，熱傳導速度快， 拋光可達奈米等級面粗度，對於成型週期可減少，熱處理工藝，淬火，深冷處理，回火，應力消除在工藝上依模具工件大小掌握升溫、持溫、降溫時間，可達到兼顧熱處理所需的各類機械性質及精密模具鋼材料所需高尺寸穩定性的要求。
結論
近年來3C產業光學品塑膠射出成型尺寸日趨嚴格， 射出體積減重化、微小化，尺寸公差縮小等，產品多樣化等，射出品的生產週期及射出品良率將是牧關產品的重要競爭力，尤其是在光學射出品同心度、高差穩定度更是扮演光學特性重要的角色。
光學射出成型，模具鋼材選用及真熱處理扮演重要的角色，在現今精密模具尺寸公差，射出成型尺寸公差日趨嚴格縮小的競爭市場，唯有面面俱到，提高模具尺寸公差穩定度的各種因素掌握將是市場領導者必備條件，深入模具鋼材選用及熱處理理將有助於持續扮演此產業領頭羊的角色，此關係因數攸關成敗，值得再深入探討。
