製造設計常見問題：專家見解

為壓鑄設計需要在零件功能性、製造性與成本效益之間取得謹慎平衡。像是「牆壁可以多薄？」、「閘門應該放在哪裡？」或「避免多孔的最佳方法是什麼？」這類問題在產品開發中很常見，而 這正是製造設計（DFM ）扮演關鍵角色的地方。

我們與 Dynacast 的資深應用工程師 Max Gondek 進行了訪談，他擁有普渡大學機械工程學位，並擁有超過十年的壓鑄經驗。以下，Max 回答了關於 DFM 的最常見問題，以及與 Dynacast 早期合作如何優化零件設計、工具與整體生產成果。以下是關於製造設計的常見問題：

為什麼製造設計（DFM）很重要？

Max Gondek：在設計階段盡早與 Dynacast 工程師合作至關重要。即使是小幅的設計調整，也可能對 零件品質、刀具壽命及生產效率產生巨大影響。

DFM 不是重新設計你的部分——而是精煉它。細微調整如壁厚均勻度、拉力角度及特徵配置，能大幅改善材料流動、縮短週期時間，並消除昂貴的二次加工。

例如，透過優化金屬保護幾何形狀並增加均勻壁厚，我們提升了鑄造品質、延長刀具壽命，並提升整體材料流動，從而製造出更優質且更一致的零件。

Dynacast 有專門的 DFM 支援團隊嗎？

Max Gondek：絕對是。DFM 是我們每天都在做的事情。我們的工程團隊專精於分析鑄造設計，並與客戶密切合作，提出數據驅動的建議。

我們會根據 合金類型、零件尺寸、公差需求及品質要求來審查每項設計。Dynacast 的全球工程網絡每週協同合作，結合多家設施的專業知識，以提供最佳成果。

我們也使用 先進的鑄造模擬軟體（MAGMA） 來模擬零件性能、優化閘控與冷卻，並在生產開始前預測潛在問題。

DFM 如何幫助避免收縮孔隙？

Max Gondek：壓鑄中最大的挑戰之一是收縮孔隙——金屬凝固與收縮時形成的小空隙。減少孔隙度的關鍵在於 維持均勻的壁厚 ，並盡可能去除多餘的質量。

透過策略性地使用金屬節能劑或重量節錄劑，我們能促進均勻固化與更佳的金屬流動。這降低了孔隙度、改善表面完整性，並加快了循環時間，使每小時能生產更多零件，並降低整體零件成本。

簡言之： 均勻壁 = 均勻冷卻 = 缺陷較少。

磁圖如何影響壓鑄中的零件設計？

Max Gondek：一旦整體幾何形狀確定， 加入氣流 （牆面略微收窄）是下一個關鍵步驟。拖曳讓零件能乾淨地從工具中脫離，不會卡住或造成損壞。

想想舊式的冰塊托盤，邊緣逐漸變細，方便取出冰塊。同樣的原理也適用於壓鑄。沒有氣流，冒著在彈殼時損壞模具或零件的風險，這可能導致停工時間和表面處理不良。

加入吃稿後，我們通常會進行 弧度、切角和圓片 進行進一步優化。

在零件設計上，圓角和半徑有哪些優點？

Max Gondek：銳角是應力集中器，應該避免（除了分線處）。 圓角與半徑：

• 改善 金屬流動 與 填充物的一致性
• 降低 應力集中
• 防止凝固過程中的裂紋
• 延長 刀具壽命 並提升零件強度

圓滑過渡讓熔融金屬流動更順暢，減少湍流並確保材料均勻分布。

如果我的零件一直測試失敗怎麼辦？DFM 能如何協助？

Max Gondek：絕對是——而且這是很常見的情況。當零件在 有限元素分析（FEA）中失敗時，通常會傾向於將牆面加厚。但厚不一定代表更強。

我們不增加質量，而是尋找結構 加固的機會：肋骨、網形、楔形板，以及優化的承載路徑。這些特性提升剛性，同時不影響流動性或引入孔隙度，確保強度與製造性並行。

彈殼銷頭台的功能是什麼？

Max Gondek：彈殼銷會在凝固後，將完成的鑄件從模具中推出。為防止損壞，零件常包含彈殼銷凸起——這些凸起銷接觸的小型加強區域。

設計合適的彈殼銷凸台，能確保零件彈出順暢，保護細緻結構，並支持後製自動化。我們經常將這些元件直接整合到結構區域，如肋骨或散熱片。

為什麼壓鑄中公差如此重要？

Max Gondek：完美的CAD模型並不保證零件可製造。即使有正確的吃水和切角， 公差也必須符合壓鑄工藝的限制。

我們協助客戶評估：

• 分界線設計
• 工具配置
• 熱效應與線性收縮
• 尺寸控制與重複性

壓鑄本身具備優異的重複性，且通常能省去次級加工——但前提是公差從一開始就被正確定義。

材料選擇如何影響DFM？

Max Gondek：材質選擇和幾何學一樣重要。選擇合適的合金會影響 熱導率 、 強度重量比 以及 表面表面處理等多項因素。

Dynacast 的金屬選擇工具幫助設計師根據特定專案需求比較鋅、鋁和鎂等合金。它能即時評估熱、機械及密度特性，協助工程師做出有根據、數據驅動的材料決策。

重點摘要：為何與 Dynacast 早期合作如此重要

• 及早邀請DFM專家參與，以減少重工並提升製造可行性
• 注重 壁厚均勻 以減少缺陷
• 使用 拉力、魚角和肋條 來增強零件強度與刀具壽命
• 根據真實鑄造數據定義公差與材料選擇
• 利用 模擬工具 進行最佳設計驗證

製造設計不僅僅是一份工程檢查清單，更是一個推動整個生產週期中效率 、一致性與成本節省 的策略流程。

Dynacast結合數十年的經驗、精密工程與尖端模擬技術，協助客戶設計更堅固、更輕且易於製造的零件。

想了解更多我們的流程與最佳實務，請參考我們的 Dynacast 常見問題 頁面，了解更多關於壓鑄設計、材料及製造卓越的見解。