機械工程 113 年機械製造學考古題

請詳述可應用於普通碳鋼（plain carbon steel）工件的完全退火（full annealing）與正常化（normalizing）等熱處理製程，並比較之。（25 分）

常見高分子工業塑膠材料：壓克力（PMMA）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、 環氧樹酯（Epoxy），請依塑膠材料分類之熱塑性（Thermoplastic）塑膠 和熱固性（Thermoset）塑膠列出各別之分類，並說明為何壓克力（PMMA） 可以用來製作光學鏡片及環氧樹酯（Epoxy）適用於半導體之IC 封裝？ （20 分）

鑄造中鑄件的凝固時間可由Chvorino 法則（Chvorino’s rule）估算。試利 用Chvorino’s rule 證明具有相同體積的鑄件，立方體鑄件凝固的時間比 圓柱形鑄件短，其中圓柱體的高度與直徑相同。（25 分） Chvorino 法則：凝固時間 n C( )  鑄件體積 鑄件表面積 ，其中C 與n 為常數。 本題中假設n = 2。

請詳述用以製造金屬圓管材旋轉穿孔（rotary piercing）的製程原理、方法 與特性。（25 分）

試說明金屬壓鑄法（Die casting）與高分子塑膠射出成形（Injection molding）各別原理或作法，並比較兩種製程之機台運作的差異，如相關 機台作動和機台構造及模具溫度高低等。（20 分）

金屬罐可利用鈑金成形（sheet-metal forming）方式製作。對於三片式 （three-piece）金屬罐，假設其可以視為薄壁的壓力容器（thin-walled, internally-pressurized vessel），則罐體的垂直接縫應該沿輥軋（rolling） 方向，垂直於輥軋方向，還是斜向於金屬板材的輥軋方向？請使用 材料力學中的公式解釋你的答案。（25 分）

請詳述電渣熔接（electroslag welding）的製程方法與特性。（25 分）

試說明雷射銲接（Laser welding）原理或作法，並說明其應用於鈑金件銲 接之方式與限制。（20 分）

在金屬切削加工中： 請說明為何在正交切削（orthogonal cutting）中，切削力隨著切削深度 的增加和斜角（rake angle）的減少而增加？（10 分） 為什麼不總是建議提高切削速度以提高生產效率？（5 分） 高速切削加工中可以不使用切削液嗎？請說明。（10 分）

請詳述超音波檢驗（ultrasonic inspection）的原理、方法與特性。（25 分）

試說明金屬硬幣（Coin）所適用金屬材料（至少兩種）及雙面圖案之相 關製程原理或作法。（20 分）

請說明何謂砂輪的結合度（grade）？一般來說，在輪磨硬化鋼（hardened steels）時，會使用結合度較低（relatively soft grade）的軟砂輪。請說明 原因。（25 分）

如下圖所示，請完成車刀刀角各個位置之名稱（A～F），並說明其主要 功用。（20 分） 車刀各刀角位置

試說明粉末冶金的生產製造方法，並比較金屬粉末冶金和陶瓷粉末冶金 製程之主要差異。（20 分）