方聖予/工研院材化所
前言
POWTEX粉體工業展是一年一度在日本舉辦之國際級大型粉體相關製程及設備技術展，由社團法人日本粉體工業技術協會主辦。此展覽可說是各家粉體相關廠家展示最新設備及工藝之年度競賽場域，規模堪稱日本最大，每年在東京與大阪輪流舉辦，今年為第13屆於大阪舉行。然而不管在哪裡舉辦，每次總是能吸引來自世界各國的粉體供應商、設備商、End-user及相關人士，因為該展覽從End-user→產品→製程→設備→業者進行連結，現場展出大至一到兩層樓高之粉體混練全自動化設備，小至精微粉體成形模具，甚至是粉體粒徑、影像分析軟體等，一次就框住所有和粉體相關之客戶，掌握粉體工業發展趨勢，提供許多交流合作之重要機會。
具統計資料顯示，2018年東京展場之到場人數相比於2016年增加7%，而2019年粗估約有18,000人到訪參觀，又比前一年成長了10%。由此可知，粉體技術之重要性逐年提高，為帶動科技工業發展之關鍵技術，故除了有許多知名廠家(如Aichi Electric、Horiba、Nippon Magnetics、Nara Machinery、Sinfonia等)前來參展外，也吸引許多公司來蒐集技術情報、購入產品及引進相關技術，同時會場亦有粉體製造及模擬等相關研討會同步進行。
粉體快速混合
粉末冶金除了壓錠→成形→燒結等重要製程，其中最重要的還有粉體原料之均質混合技術。粉體均質混合對於同一材料而言並沒有那麼重要，因為若是材料之物理性質差異不大，粉體混合之均質性也就差異不大，但隨著近年來金屬基複合材料(Metal Matrix Composite, MMC)快速崛起，特別是在汽車及電子工業之用量大增，許多廠家都想利用可自動化快速生產之粉末冶金法來製作金屬/陶瓷之複合材料，因此，在金屬與陶瓷粉體之均質混合就儼然成為重要議題之一。
由於金屬及陶瓷材料在物理、化學特性相差甚大，特別是金屬的密度約為陶瓷之3~6倍，將其兩種結合是相當不易的工作，傳統之生產方式為將陶瓷粉體以攪拌分散或噴射等方式混入金屬熔湯中，然而以此法所生產之金屬/陶瓷複材具有強化相體積分率偏低及強化粒子散佈不均等缺點，故若是能將金屬及陶瓷粉體在固相就有好的均質混合，成形後再利用固相、液相反應燒結或熱壓、熱均壓等燒結技術，即可獲得均質金屬/陶瓷複材。本次展會在粉體混合設備方面主要有NAGAO SYSTEM、THINKY、FUNKEN POWTECHS及SHASHIN KAGAKU等廠家展出。
1. NAGAO SYSTEM(長尾系統)
長尾系統公司為生產粉體球磨、混合及分散之專業自動化設備廠家，其最具代表性之設備為3-D高速球磨/混合/分散之複合機種，已獲得許多專利。利用基座與容器之順向及反向旋轉產生之離心力(圖一)，使粉體產生3D運動，可有效減少粉體混和發熱產生聚集現象，並經由密度差異大之鹽巴及芝麻混和結果(圖二)，發現此設備只需兩分鐘即可使高密度差之粉體在前段有均質混和之效果。雖然目前商用機種之最大容量為2L，但仍可依實際需求進行客製化放大。
圖一、NAGAO SYSTEM之3-D高速球磨/混合/分散設備機制圖
圖二、NAGAO SYSTEM之3-D高速球磨/混合/分散設備測試結果
2. THINKY(日新基)
THINKY之總公司在日本，在美國也有分部，早期是做生醫方面之高黏性軟膏混和攪拌機器，在獲得技術成就之後，逐漸將版圖拓展到醫療、化工、化妝品、LCD、電池等高黏度粉體漿料混合，Mixer主打利用基座公轉及容器自轉創造400G以上之離心力。在低、高黏度之粉體/高分子漿料/樹脂皆有優異之混合效果，且具有獨家攪拌除泡之專利技術，使混合後之漿料均質無氣泡。目前在大氣型Mixer之最大容量可達1 kg，而真空型Mixer之處理量可達30 kg，為本次展場中可提供前端Mixer混合最大容量之廠家。
3. FUNKEN POWTECHS(粉研POWTECHS)
這家公司的主力產品是大型自動化Feeder及Mixer，其Feeder之規格從超微量50~500 cc/h到大量3,000~50,000 kg/h都有。腔體具壓力自動調節功能，可使粉體穩定輸出，不易阻塞。在Mixer方面，這家公司所生產的是Flow Jet Mixer，是一種連續式的噴射混和機器。在混和粉體的過程中導入---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。