:::

科技專案成果

開發高端關鍵材料 形成新材料開發生態體系
發佈日期:2020-02-05
單位:工研院、中科院、紡織所、金屬中心、鞋技中心、塑膠中心
案例年度:2019
簡介:
民生泛用級材料的研發生產,臺灣做得很好,然而,產業創新所需的高端關鍵材料,臺灣業界卻長期受制於國外管制或技術不易取得,這成為臺灣產業的發展隱憂。針對這個問題,工研院材料所整合六個法人研發單位共同投入,開發具產業效益的高端關鍵材料。

特色:

獎項名稱:優良計畫獎
執行單位:財團法人工業技術研究院材料與化工研究所、國家中山科學研究院材料暨光電研究所、財團法人紡織產業綜合研究所、財團法人金屬工業研究發展中心、財團法人鞋類暨運動休閒科技研發中心、財團法人塑膠工業技術發展中心
計畫名稱:產業創新新材料開發計畫(1/4)
資料出處:108年度經濟部技術處法人科專成果表揚成果專輯
 

為了補上臺灣缺乏高端關鍵材料的缺口,計畫團隊投入心力,透過執行此計畫,以複材、金屬與合金及高分子高端材料為主軸,建構5+2產業創新基礎。計畫鎖定的兩大發展重點為新材料核心技術平台建立,以及產業化整合推動。
 

此計畫的研發項目分為三大類,分別高端複合材料與合金結構材、高端高分子工程材料,以及智慧纖維與結構模組技術,涵蓋面向極廣。
 

開發高階鋁輪圈 進入國際市場
 

針對高端複合材料設計與合金結構材平台技術的開發,因應節能減碳全球趨勢,現行汽車普遍已使用鋁輪圈為主流,國外領導廠商也逐步發展高性能大尺寸鍛造鋁輪圈,應用於長途巴士、聯結卡車等。
 

由於大尺寸鍛造鋁輪圈的技術層次相當高,臺灣目前尚在起步中,如何讓國內生產業者能夠從瞭解到有意願建立互動合作,以及與國外客戶連結而導入國際市場為關鍵因素。
 

因此本計畫發展高階長壽命鋁輪圈產品,在與廠商合作新產品開發過程中,研發使用複材粉體自主專利配方與高速火焰熱噴塗輪圈凸緣鍍膜技術,有效提高胎環凸緣表面硬度5倍以上,大幅提高輪圈使用壽命3至5倍。此長壽命卡車用鋁輪圈為國內第一個自行研發生產並通過TÜV認證的產品,同時已與歐洲Ronal集團連結,順利導入全球市場供應鏈。
 

與大廠合作 驗證高分子材料
 

在高端高分子工程材料方面,此計畫結合塗料大廠,並以沿海石化麥寮廠區為驗證場域,以克服實驗室難模擬現場環境的問題。為了在計畫時程內得到具體數據,團隊必須定期至石化現場高空作業蒐集塗裝表面數據,過程中戶外氣候對實驗進程的影響,以及各塗料商對實驗方法的挑戰,都是研究團隊獲得的寶貴經驗。
 

透過團隊的努力,已建立自有技術與專利,國內石化業亦開始重視先進防蝕塗裝與檢測技術,並與團隊合作開發。過程中與石化大廠的合作不但可深入了解產業所需,也獲得廠商各階層的認可,同時更深化雙方的合作,有利於後續長期合作的可能性。
 

針對智慧纖維與結構模組技術的開發,團隊選定RFID集成纖維為發展項目之一,挑戰紡織環境最為嚴苛的染整製程,布料需經過高溫、強酸、強鹼、水洗、羅拉輾壓的製程,全球目前並無任何一款RFID標籤可應用於染整全製程生產管理。
 

計畫初期,團隊成員透過不斷的努力與溝通,找出可能問題並持續改善,目前已解決壓染流程的生產管理,成功開發全球首創可應用於染整製程生產管理的紗線型RFID。近期並將成立「紗線型RFID技術產業聯盟」以加速推動相關技術產業化,希望透過聯盟成員間的互動交流及平台聯結運作,促進整體產業創新與提升產業產值。
 

開發創新材料,衍生多樣化高端應用

▲ 開發創新材料,衍生多樣化高端應用
 

重車用輕量化長壽命耐磨耗鋁輪圈

▲ 重車用輕量化長壽命耐磨耗鋁輪圈
 

成果外溢 廠商投入產品試量產
 

計畫整體成果,在計畫推廣方面,此計畫於第一年度執行已完成66件技術授權,60家以上廠商群參與新材料研發,包括石化/化工、金屬、陶瓷、紡織及終端應用廠等多家廠商。
 

此外並推動森鉅、台車、富成、台化、福懋、萬九等廠商投入新產品試量產,如國產化輕量複材輕軌車廂板試產、高價鋁輪圈切入國際供應鏈,新穎耐隆工程塑膠材料自主化及智慧型紡織品等,已具備高端新材料自主研發體系之基礎雛形。
 

另外,在新材料產業價值鏈的建構方面,團隊也不遺餘力;於本年度已建置6項相關核心技術平台,籌組產業聯盟6項,訪視廠商108家次,籌辦23場研討會及座談會等,共計572次廠商1,277人次,並積極推動上中下游的連結,以利新材料價值鏈產業群連結,初步形成帶動廠商群投入高端新產品研發的基礎。
 

此計畫執行四年期間,第一年著重在引導產業加入計畫同步建立技術平台;第二~三年則深耕技術平台,並將重心轉到產業界,進行雛型製造與下游應用端的場域驗證;第四年則要完成整體的產業開發的整合性工作。
 

未來,計畫團隊將持續透過與產業界的密切互動,深耕技術平台及推動產業化的實現,以形成新材料開發生態體系。
 

全球首創可應用於染整製程管理之紗線型RFID

▲ 全球首創可應用於染整製程管理之紗線型RFID
 

團隊合影

▲ 團隊合影
 

【專家推薦】
 

本計畫聚焦在複材、金屬與合金及高分子等高端材料。以高端材料建構5+2創新研發產業堅實後盾,突破製程創新與新材料開發門檻,提升我國材料產業國際競爭力。計畫架構分三分項計畫,由工研院等六大法人共同執行。各分項計畫均能依計畫執行,並藉由技術平台與業者共同研討合作技術與產品開發,顯示所開發材料技術與產品確有技術創新性與市場性。計畫第一年度執行,整體成果效益包括帶動廠商群投入達60家以上,建構6項核心技術平台,並透過6項產業聯盟及籌辦23 場研討會∕座談會,促成產業投資新產品開發達19億元,已具備高端新材料自主研發體系之基礎雛形。


* 點閱數307

回上一頁 回首頁