2024-11-17 03:00
許多國家將航太和國防產業視為重要戰略目標,因此積極投入資源,建立自主供應鏈。熱塑性碳纖維複合材料在工業應用上表現卓越,具高尺寸穩定性、高強度、可反覆加熱冷卻成型、成型加工周期短等特性,成為航太國防產業重點研究的標的材料之一。
然而,由於熱塑碳纖維複合材料被各國視為戰略物資,採出口管制,台灣取得這些高階複材相對困難,產業發展受限,加上台灣加工業者缺乏量產高值複材的核心技術,使得國內熱塑型碳纖維的發展遇到瓶頸。
為突破高端熱塑碳纖複材的發展僵局,在經濟部產業技術司補助下,塑膠中心建置「高含浸熱塑連續碳纖維製程技術」,將碳纖維這種極細而強韌的材料,和塑料融合製成,具有質輕、堅固又可塑的特性,並打造「高端複材精密混成加工技術整合平台」,就像是一個「多功能加工站」,可以把不同的技術和製程整合在一起,讓複合材料的產品成型及組裝過程變得更高效,應用更多元,如同掌握優質的玉石也需具備良好的雕刻技術,方能成就完美的作品,從核心專利布局提供國內相關複材產業發展熱塑碳纖複材所需的完整解決方案,帶領整體供應鏈跨越轉型升級的鴻溝,打造高階熱塑碳纖複材產業鏈,強化國內關鍵材料及零組件的自主開發生產能量,擦亮國內熱塑型碳纖複材的招牌。
在技術司補助下,塑膠中心打造「高端熱塑連續碳纖維製程技術」,透過將碳纖維和「熱塑性塑料」完美結合,提供一種兼具輕量化、高強度與加工靈活性的複合材料,以推動國內建構高值熱塑複材應用生態體系為目標,打造台灣第一條高品質熱塑碳纖複材關鍵製程。
透過該製程技術,可以將上游原料廠開發高溫漿劑碳纖維紗束與高溫熱塑材料進行改質,有效解決碳纖維紗束不易展開且易斷裂、樹脂不易含浸等技術問題。同時也突破國外專利封鎖,成功開發「粉體流動化調控技術」,透過縮小粉體粒徑含浸於碳纖維之間,如同細砂可以流動滲入至更小的縫隙,降低能源損耗,提供較具彈性的材料選擇方案。若整合模組化設備,即可於編織布預浸料、長短纖複材製程等應用。
當碳纖維紗束均勻展紗,可精準控制單位面積纖維重量與樹脂含量,開發出媲美國際頂尖材料廠生產的熱塑碳纖複合預浸料,且自主開發價格僅國外進出口產品的十分之一,對於國內業者而言,即具導入優勢。
塑膠中心為了有效串聯國內資源優勢,通過三面向推動,強化國內產業於航太國防產業生態系的影響力。
首先是協助特用化學品大廠,創建國內第一條高品質熱塑碳纖複材試量產線,透過建置技術,降低國內業者開發技術成本,並帶動國內高值熱塑複材自主率由0%推升至70%,實現自主供應目標,晉升為國際頂尖複材供應商。
第二面向是整合產官研能量,成功協助國防部開發出新型輕量化軍用設備,達成技術落地之目標。最後則是整合碳纖維原料、特規化學品及航太業者,促成國內第一條航太零組件新價值鏈,協助航太業者建置高溫熱塑複材加工產線,開發航太精密零組件,銜接國際產業供應鏈。
為穩定扶植國內產業發展,全力推動國內高階熱塑複材應用生態體系發展,破除過往複材業者單打獨鬥方式,以更有效率的資源整合,實現國內航太國防產業自主供應的目標。