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歷史雜誌

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領袖觀點|推動國內鋁輪圈高效加工五軸應用技術與關鍵機型

作者 黃冠賓許晉謀

任職單位: 巧新科技工業股份有限公司副總經理、工研院智慧機械科技中心 智慧機械技術組產品經理

刊登日期:2025/03/04

摘要

全球氣候異常且持續惡化,空氣污染問題日益嚴重,節能減碳及降低環境污染的需求愈加迫切。汽車廢氣排放是空氣污染與氣候暖化的主要因素之一,世界各主要汽車製造與使用大國對油耗與廢氣排放的法規日趨嚴格,而輕量化成為重要的解決途徑之一。隨著新能源車(電動車)市場需求不斷增長,輕量化零件的應用日益廣泛。為此,特別邀請巧新科技工業股份有限公司副總經理黃冠賓分享高階鋁輪圈加工效率的提升及能耗的降低策略,為臺灣在全球鋁輪圈市場奠定關鍵利基。

Abstract

Global climate anomalies and continuous deterioration, along with increasingly severe air pollution, have made the need for energy conservation, carbon reduction, and environmental pollution control more urgent. Vehicle exhaust emissions are among the primary contributors to air pollution and global warming. Consequently, major automotive manufacturing and consuming nations worldwide are enforcing stricter regulations on fuel efficiency and emissions. Lightweighting has emerged as one of the key solutions to these challenges. With the growing demand for new energy vehicles (electric vehicles), the application of lightweight components is becoming increasingly widespread.In this regard, we have invited Mr. Ben, Huang, Vice President & President of Europe Region of SuperAlloy Industrial Co., Ltd., to share insights on enhancing the processing efficiency of high-grade aluminum wheels and optimizing energy consumption strategies, thereby establishing a critical advantage for Taiwan in the global aluminum wheel market.

2023年全球主要車廠在疫情趨緩、供應鏈限制、零組件及晶片荒等情況緩解下,整車生產逐漸回歸正常化,全球新車銷售量達8,660萬輛,年增6.1%,電動車全年銷售量亦首次突破2,000萬輛,在整體車市占比首度突破20%。巧新受惠全球各車廠客戶平穩備貨,並在日本及英國主要車廠客戶新車銷量成長的驅動下,全年營收突破歷史新高。在全球主要車廠加速碳中和腳步及要求供應商展開節能、提高材料循環回收以及導入綠色材料,以降低二氧化碳排放量等供應鏈策略趨勢下,巧新的100%低碳再生鋁料也持續獲得車廠客戶之核可,並進入認證導入及使用階段,如圖1所示。同時屏東廠產能利用率也持續提昇,再加上國際運輸成本的回穩,進而推升整體營利率。巧新將隨著ESG的脈動,除了提早於2023年完成溫室體盤查,取得了ISO 14064-1及ASI鋁業管理倡議認證外,更加重視資訊安全的管理,在2023年同時取得了ISO 27001認證並經由 TUV NORD 取得 TISAX(AL3) 資訊安全及原型保護驗證(TISAX® Assessment Scope SCM4FL),期望做到對內及對外之防護,維護公司及股東權益。

憑藉30年的鍛造、成形與表面處理等專業技術,巧新列位全球超跑與豪華車鋁合金鍛造輪圈供應商之首,如圖2所示,為勞斯萊斯(Rolls Royce)、法拉利(Ferrari)與保時捷(Porche)等頂尖汽車品牌提供鋁圈設計與製造服務。藉由總投資額2億美元的環保工廠,以及2025年的綠色生產里程碑,巧新目標將再生鋁RESAICAL®於總生產量中的比例提高至50%,如圖3所示,並將產品組合從全機械加工鍛造鋁圈拓展到淨成形鍛造鋁圈,目標持續深耕奔馳(Mercedes)、寶馬(BMW)、捷豹路虎(JLR)和雷克萊斯(Lexus)等高級汽車品牌的市場份額,進而提升營運效率與長期獲利率。

為強化全球超豪華車鍛造產業的領先地位,提昇營運效率及獲利率,以及公司的永續經營與治理,在產品方面,將持續以雙核心成形製程工法提供移動產業所需之高強度、輕量化鍛造鋁圈、輪幅與相關零配件。提供低碳再生鋁料,定義清淨度標準,進行變質檢測作為鋁湯變質判斷依據,透過製程控管熔煉再生鋁循環材料的穩定性。同時,並利用公司實驗室與車廠客戶配合在產品開發驗證階段之經驗與已建構好的各種試驗能量,擴大測試範疇至公司以外客戶。在製程方面,從製程優化角度減少工序及降低製造時間,減少單位碳排與客戶共同永續經營,針對多樣化高階鋁輪圈的複雜造型,開發多軸同動側刃加工技術作為解決難加工曲面的最佳方案。多軸同動側刃加工技術不僅能大幅減少夾治具的使用數量,並且使生產效率倍增。然而,此工法所需的專用刀具在外型、尺寸及切削參數條件上均極為多樣且複雜,對工程人員的選擇與應用構成挑戰。由於刀具條件與切削參數優化策略難以確定,不僅影響了加工效率,也對於鋁輪圈設計、銷售策略及目標達成的途徑造成阻礙。因此,如何系統化選擇並優化相關加工參數,成為提高鋁輪圈製造競爭力的關鍵。

歐洲先進鋁輪圈製造大廠正積極開發多軸同動側刃加工技術,以因應多樣化高階鋁輪圈造型需求。該技術對應的高階五軸加工設備,其工程集約特性不僅顯著提升生產效率,且大幅降低能耗與空間需求。為確保鋁輪圈表面特徵的精緻度,同時滿足客製化產品需求,必須從刀具優化方案入手,針對不同產品開發專屬刀具。隨著客戶需求的快速變化,製程開發的速度必須緊密配合產品樣式變化的腳步。因此,採用最新圓錐桶型刀具,憑藉著高效的切削移除率與卓越的加工表面精度,能夠將鋁輪圈胚料刻劃成與眾不同且精美的設計,為市場帶來全新價值。

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