■淡江大學 / 黃招財 教授
隨著淨零碳排的使命,加上碳盤查與碳稅的急促壓力下,如何能減少能源消耗及碳排,已變成全球共同努力的目標。其中應用塑膠纖維複材輕量化技術可讓交通運具減少碳排與有效提升效能,已成為產業輕量化主力之一。不過,時至今日,塑膠纖維複材輕量化技術仍面臨許多問題與疑點,譬如:如何較正確地檢視與掌握纖維之微結構(包括:纖維的排向、長度、濃度),是選擇透過破壞性實驗加上光學檢測,抑或是利用微電腦斷層掃描加上影像處理技術呢?再來,纖維微結構對成品巨觀特性之關聯性到底為何,也就是說纖維微結構會如何影響射出成品之機械特性及產品幾何精度呢?目前仍未全然理解。
另外,長期以來纖維在成品的保留長度(retain length)一直是攸關射出成品機械特性最重要因素之一,但從產品設計、流道設計、操作條件變化如何影響此等纖維特性變化,我們的理解仍遠遠不足。再者,塑膠纖維複材加上微細發泡技術,理論上有機會可讓輕量化效益更高,因此全球許多輕量化領先團隊都聲稱擁有相關應用技術;然而,纖維的出現加上氣泡成長的複雜交互作動,特別是從螺桿至模穴歷程中,熔膠本體與其物性如何變動,真的如此容易被量化並掌握了嗎?還有,在熔膠內在的纖維長度配方如何受螺桿製程影響?相關重要材料製程特性要如何量測?還有,針對數以萬計的纖維微結構難以採用人眼判斷,如何應用新穎的人工智慧(AI)協助我們快速剖析與掌握。最後,針對輕量化的研究,許多學術界與業界的研發團隊也持續努力耕耘中。
為釐清這一連串與產業輕量化暨無損檢測技術的種種問題與挑戰,以及掌握新穎的發展,本專題特別從材料配方、特性量測、設計與製程參數、微觀特徵與巨觀特性關聯多面向思考,邀請台灣在此領域的頂尖專家為大家解惑,相信在逐一閱覽各頂尖專家大作後,必定增進您在產業輕量化與無損檢測技術的內涵與價值。