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20210818_DWebinar0818_異地備援

電動車降噪的秘密 齒輪加工設備衝刺國產化

汽車電動化後,看似所需的齒輪數大幅降低,但事實上對齒輪加工精度的門檻卻大幅提高。福斯汽車

全球工廠大興自動化,機器手臂的需求大幅成長,而另一方面電動車與風力發電也在綠能趨勢下需求跟著大爆發,相關驅動零件釋出更多大量需求,其中高精度齒輪將扮演關鍵角色,對齒輪加工精度的要求將更為嚴苛,此也成為齒輪業者無法忽視的發展趨勢,同時也加大齒輪業者對於加工設備的投資。

齒輪是機械傳動系統的關鍵元件,受惠汽車市場、風力發電、機械手臂、精準醫療、國防工業等產業需求,美國市調機構Verified Market Research指出,全球齒輪市場預計將在2026年達到約2,000億美元,2018~2026年的年複合成長率(CAGR)為5.9%。尤其各國現階段積極發展電動車,電動車市場成長所帶動的高階齒輪需求,已是齒輪業者無法忽視的發展趨勢。

汽車電動化後,看似所需的齒輪數量減少,但事實上對齒輪加工精度的門檻卻大幅提高。由於沒有傳統內燃機構,馬達運轉接近無聲,主要噪音來源將只剩下傳動機構中齒輪嚙合的聲音,為有效控制齒輪傳動在高轉速下的躁聲,除了汽車廠必須對傳動機構的各種噪音嚴格篩檢,同時齒輪業者也必須對齒輪加工件的精度要求更為嚴苛。

然而過去台灣齒輪業者過度依賴國外,而歐美進口的高階螺旋傘齒輪切齒或磨齒專用機動輒3,000萬~4,000萬元,對於一般齒輪加工廠建置成本壓力相當大,而交期冗長且維修困難,高精度加工軟體更完全受控於國外廠商,為此台廠只能退而求其次,鎖定加工精度要求較低的產品,但如此一來卻無法提升齒輪加工件的品質及市場國際競爭力。

為此產業近來也積極尋求設備國產化,希望為台灣齒輪業去除設備限制,不再仰賴歐美大廠進口,台灣自行就能生產出更高精密、品質優良的齒輪。目前像是中正大學就結合校內精密傳動實驗室與前瞻製造系統頂尖研究中心工具機團隊,攜手開發新世代齒輪加工專用設備,並結合齒輪專用智慧化軟體與加工機動靜態獨特分析技術,目前該團隊也成為衍生新創公司前瞻傳動科技,輸出智慧化齒輪生產自動化產線,並已在嘉義民雄工業區投資設立千坪廠房,盼未來讓嘉義地區成為國家高階傳動元件的生產重鎮。

而此次中正大學技轉的「次世代數控齒輪加工軟硬體整合技術」則可廣泛應用在汽車、精密機械傳動與工業機器人等領域。前瞻傳動科技董事長簡鴻文則指出,中正大學是國內齒輪傳動翹楚,多年來開發許多齒輪設計與模擬軟體的設計服務,這次與鄰近校區的民雄工業區串連,不僅希望邀集對機械傳動有興趣的嘉義在地青年加入團隊,也期許雙方合作提升國內工具機技術水平,為台灣產業國際競爭力加值。


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