從金工銲到外太空 探索銲接技術的革新之路

運用科專資源，金屬中心建置「摩擦攪拌銲接示範產線」

2020年，全球車用零組件市場產值達到3千億美元，隨著低碳交通工具的快速發展，電動車銷售勢頭強勁，據統計，2023年全球汽車電子市場規模達到3159億美元。為了實現節能減碳的目標，電動車廠紛紛推動輕量化革命，使得鋁合金成為熱門零組件材料。

鋁合金在銲接過程中容易產生缺陷，材料強度也會減弱。為了解決這一問題，金屬中心早在20年前就開始研究摩擦攪拌銲接技術，成功地從2D直線銲接升級為3D曲面銲接，不僅克服了加工的限制，還能無縫接合異材質，幫助臺灣廠商打入全球電動車供應鏈，成為國際車廠指定使用的黑科技。

由2D直線銲接升級為4D(3D+異質)銲接

◎摩擦攪拌銲接擁抱輕量革命　黑科技打入國際供應鏈

摩擦攪拌銲接技術的原理其實很簡單，就是利用高速旋轉的攪拌工具，通過摩擦產生的熱能將不同金屬材料接合。這種技術取代了傳統的熔融銲接方式，不僅節省能耗，還降低對金屬材料的熱影響，非常適合低熔點的金屬材料。舉例來說，鋁合金的熔點是660度，但使用摩擦攪拌銲接技術只需400至500度就能達到穩定的接合效果，而且不會破壞材料結構，銲接品質和強度也會更佳。

銲接組副組長林典永提到，隨著異質金屬製品的需求增加，設計越來越複雜，接合不同金屬材料的挑戰也越來越大。為此，中心透過經濟部產業技術司的科專資源，建置「摩擦攪拌銲接示範產線」，從設計攪拌工具再到優化銲接參數，及最後品質驗證，一條龍提供客戶解決方案，填補國內業者在高品質銲接技術上的空白。

而所謂4D摩擦攪拌銲接，就是與積層製造結合，形同把金屬材料層層堆疊，以「加法製造」進行異質接合及摩擦攪拌而製成產品。這種方法比起傳統的「減法製造」，減少40%的加工材料耗損、節省70%的銲接時間，更提升25%的銲接強度，且銲接品質符合國際 ISO 認證，現已成功助力航太、5G、電動車、建築等產業邁向高值化發展。

榮獲全球百大科技研發獎和美國愛迪生獎雙料國際獎項

◎闢高階智慧化銲接訓練場域　搶攻離岸風電兆元商機

離岸風電產業蓬勃發展，其中水下基礎及鋼結構業對銲接技術人才需求孔急，在經濟部產業發展署的支持下，金屬中心投入「離岸風電水下基礎產業技術升級輔導計畫」，於高雄楠梓總部打造銲接訓練場域。全球 20 大風場臺灣就佔 16 個，吸引了全球離岸風電開發商來臺投資。然而，離岸風電對臺灣來說是一個從無到有的新興產業，培育國內離岸風電人才面臨重重困難。

水下基礎結構需要在海上運行超過20年，具備抗颱、耐震和耐腐蝕等特性，這些需求對於銲接設計、組立施作及銲接人才技藝都是一種挑戰，金屬中心董事長林仁益表示，中心在四年前就開始規劃高階銲接技術訓練課程，協助國內現有銲接技術人力進行技術提升，並培訓離岸風電水下基礎業、鋼結構業、金屬製品業和協力商等銲接技術人才，以增強國內銲接技術人員的專業能力。

產發署委託金屬中心建置「智慧數位可視化銲接訓練場域」

銲接組組長汪立德則談起當初承接產發署計畫，金屬中心花費近二年建置銲接訓練場域，不僅設置VR銲接模擬訓練機，導入先進數位化銲接訓練設備以及可視化系統，並規劃高階銲接技術學術科訓練課綱及培育師資。金屬中心目前已完成培訓超過140位國內在職銲接技術人才，亦協助業界進行客製化銲接技術人才培訓，此外金屬中心亦參與產學合作並提供學界技術師資提升銲接技藝，以及有意投入離岸風電相關產業之學子進行銲接技術扎根及職前訓練。未來相信在政府的資源挹注下，加上產、學、協會的合作，可縮短關鍵技術摸索期，同時促動臺灣鋼結構製造產業的創新、轉型與升級，實現提升水下基礎製造技術能量與輔導產業在地化的目標，讓臺灣在兆元風電產業中再下一城。
 

經濟部產業發展署郭肇中組長體驗VR銲接模擬訓練機