全球熱處理技術都脫離不了能源、環保、高效率三大概念
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清豪公司董事長林金成以『取之於自行車業,用之於自行車業』
的回饋心,希望將目前自行車業最頭痛的技術,與同業切磋研究。
圖、文◎編輯部
自行車零件材料及熱處理加工說明會
主辦單位:清豪工業股份有限公司
協辦單位:精宇聯國際股份有限公司
時間:1996年7月10日
地點:自行車研發中心
熱處理在自行車金屬加工技術上,對產品的影響非常深遠。專門製造車頭碗與主軸的清豪公司,有感於表面處理對零件的重要性,特別與精宇聯公司安排清豪公司顧問周信長共同在台中自行車研發中心舉行熱處理加工說明會,希望能帶動和提昇台灣自行車業的表面處理技術水平。當天也吸引了整車廠如巨大、美利達等相關人員,由於是專門技術,所以與會人員在技術、理論與經驗交流下,大家都
上了一堂寶貴的技術課程。
本土化熱處理技術自己來
周信長顧問首先介紹他成立熱處理技術顧問公司的宗旨乃是為了提昇台灣的熱處理技術水準,將技術本土化,不必再聘請國外技師試車。他個人深覺請外國技師來教技術終究不是辦法,最好就是自己來做。他並舉出國外學者意見,如麻省理工文理科學院院士隆納‧瓊斯博士認為一落後的企業較努力研發,因此往往會產生蛙跳式的快速技術升級。周信長顧問並強調研發創新必須不斷測試,急就章而推出產品是危險而不負責的行為。
零件材料及機械加工
周信長顧問又指出,熱處理的品質必經破壞試驗如撓度、拉力、切片等始可得知。目前大家對殘留的沃斯田鐵的認識不夠,他表示,由於氣候環境問題,例如冬天氣溫在零度以下,故所製鋼鐵組織極易轉變成為Martensite。此外,他並說明如主軸組及車首碗的強度耐磨及破壞測試,以及認識合金成份、材料處理等的必要性。其中主軸組及車首碗的粒界氧化的控制和鹽霧測試、偏擺測試結果更是歐洲各國所特別重視的品質要件
之一。至於合金方面,一般在歐洲及日本均以電腦操控熱處理方案,而台灣卻多未注意品質成份,但在實際測試進行過程中,金屬中心或煉鋼廠仍會列出成份表以供參考對照其成份比例、特性及影響來選用鋼材。周信長
特別強調,業者應注意材料用『氫』的問題,因為電鍍處理時,使用鹽酸作前處理而產生之2HCL→H2+CL2
的化學變化,其中產生H2(氫氣)即是致使產品質地變脆而易脆裂慘遭退回的關鍵所在。
加工切削從認識材料開始
加工也是重點之一。一般而言,材質的強度與含碳量成正比,如S45C(中碳鋼)強度在80kgf/mm2左右、SCM415(綠+字)強度達90kgf/mm2,通常可取代S45C施以調質,故欲有好產品,認識材料很重要。自行車零件因需遭受不同程度的衝擊,故其耐衝擊性就很重要。
周信長強調,熱處理應注意前加工後之應力消除。因為焊接後結晶,金相會變化,因熔點不同,也易造成結晶等缺點,故防止產品裂開,必須計算碳當量,作適當之預熱。
Safe & Save概念
1980年代的熱處理,可說是2S(即Safe & Save之字首)的處理,即Safe熱處理(安全無公害)之意,指設備、技術及材料方面而言,也就是業者所面臨的環保等四大問題。周信長指出,能源、環境(環保)、高效率是1990年代世界熱處理三大概念,而3E熱處理則統合了軟體及硬體設備之理念。以滲碳而言,溫度愈高,滲碳愈深,
其公式為:
C.D.(mm)=K temp Time(hr)
。依公式而論,則920℃滲碳l小時應是0.6,實際上卻是0.45,這是因為牽涉到處理。(有效深度一般是全深度的50%一70%左右)滲碳的目的在求得世界相同的品質,如日本強調耐磨性(清豪公司採微小硬度計量測)。而Fe3C(網狀碳化物)一般表面滲碳量在0.8左右,表面碳化物若成條狀或網狀即為滲碳過剩,與歐洲國家進行貿易的廠商須注意嚴格要求全滲碳層及粒界氧化。
品質管理首重觀念與原則
再以金相而言,由心部、組織等可分辨材質,切片時,進刀速度不可太快,避免退火而導致滲碳深度不足。金相變化均因冶卻速度所致,如爐中冶卻會產生粗波來鐵、空氣中冶卻產生中波來鐵、油中冶卻產生吐粒散鐵、水中冶卻則產生麻田散鐵。此外,溫度、冷卻方式亦是變形因素,O2則決定品質(其準確與否,猶如老師傅在旁監控作用。目前全世界均以此控制品管)。熱處理的管理亦是強調的重點。即作業、品質、設備等三方面。尤其二週須清除一次積碳、水油濃度應天天測試等,均為會中再三提及。而表面硬化及後材檢規格方面,如歐洲採用滲碳氮化,強度夠,耐磨耐衝擊,及TOYTA當初來台時,日爐商紛紛隨之來說明最合適之熱處理設備,均值得我們借鏡。
G.O.L.T精神
周信長顧問在會中提供觀念及原則與大家分享,那就是在品質上要『永無止境的改善』、『好還要更好』,
做到顧客所求『合理價格、耐用』。在規格上,日人已驗證如迴轉彎曲不超過1.5m/m的彎曲疲勞限最好、滲碳
硬化深度依零件別設計最經濟之深度及硬度。此外尚有解決熱處理題之『G.O.L.T』精神(GO:坐而言不如起而
行,要馬上行動:Observe:現場視察;Listen:聽取問題;Think:思考研判)、檢測七道具及問題點的改善方法等。
多樣生產規模逐年擴大
清豪公司即將邁人50週年(1948年創立),對早年以『清豪腳踏車店』起家的艱辛創業精神,林敏昌總經理以敬佩的態度來形容其二伯父當年以徒手鑿牆的情景。也因為林金成董事長秉持他父親的基礎,與堂兄林敏昌總經理攜手奮鬥與努力經營之下,今天的清豪高雄廠不僅有最先進的機器設備,而且自製率已達百分之百,品質也全在自己掌控之下。
印尼雅加達的清豪工廠也由當初合資到去年買下另一半股份而成為獨資廠,清豪印尼廠對該公司的國際競爭力有很大的推進。同時,清豪在印尼的經營也相當成功,兩兄弟並輪流前往印尼廠,有趣的是他們兩個是完全不同個性的人,林金成董事長是溫文儒雅,不太講話,講起話來不急不徐,始終予人笑容可掬的親切感:林敏昌總經理講起話來不但丹田有力,而且口若懸河,可以說是能言善道,也難怪為何清豪公司沒有業務員,因為他就是最佳推銷員,而他們兄弟的一急一徐也形成最佳搭檔。
說明會在林敏昌總經理針對清豪公司作簡短的介紹之後,緊接著,由模具界已有20年經驗的清豪公司蘇慶壽經理解說模具在輪業的重要。他指出,輪界最常犯的錯誤,就是未將模具加以檢查,以致浪費了很多資金。加上國內並無一定標準可循,頗令業界頭疼。因此他建議業者以五種規格來做檢測。整個會議在總經理林敏昌簡短的補述清豪公司概況後,興會業者提問非常踴躍地提出實務在作業上的問題,大家也在周『老師』的分析解說下,問題泛及如金相中滲碳現象產生的擴散層、界面剝離現象係因擴散不充分而起等....,周信長顧問和林敏昌總經理都毫不藏私地傾囊相授,使得原訂於下午四時結束的會議欲罷不能。
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