汽車與電動車產業應用
目前汽車產業正處於傳統內燃機車款 (ICE) 與電動車 (EV) 長期並行發展的階段。傳統汽車在傳動系統、底盤結構與熱處理零組件方面,仍高度仰賴成熟且穩定的材料檢測機制;而電動車產業則在電池系統、電機結構與輕量化材料應用上,導入更多新材料與高精度量測需求。不論是傳統汽車或電動車,材料硬度、微觀組織與製程穩定性,始終是零組件品質、安全性與使用壽命的核心依據。
一、傳統汽車零組件應用
常見零組件包含齒輪、變速箱零件、傳動軸、半軸、萬向節、曲軸、凸輪軸、軸承鋼零件、懸吊系統與底盤結構件,以及熱成形鋼與高強度鋼零件。
核心檢測需求在於批量硬度一致性管控與熱處理品質確認,硬度測試多用於進料檢驗 (IQC) 、製程中抽驗 (IPQC) 與出貨前檢驗 (OQC)。常用測試方式包含洛氏硬度 (Rockwell),其特性為測試速度快、操作簡單、適合現場大量檢測;以及勃氏硬度 (Brinell),適合大型零件、鑄件或組織不均勻材料。
針對滲碳、調質、感應淬火等熱處理製程,檢測重點包含表面與心部硬度差異、熱處理層深是否符合設計規範,以及不同批次間的製程穩定性,通常會搭配微小維氏硬度量測進行硬度梯度分析,並結合金相剖面觀察,以支援齒輪異常磨耗、軸類斷裂等客訴與失效分析。


二、電動車產業應用
常見零組件包含電池模組外殼與固定結構、電機軸心、轉子、定子鐵芯、高壓導電銅件與連接端子,以及鋁合金與各類輕量化結構件。
檢測重點不僅是硬度數值本身,更著重於新材料與輕量化結構在製程前後的性能變化,以及焊接、成形後是否產生局部劣化。由於電動車零組件多具備材料厚度薄、結構精細、可測試區域有限等特性,因此高度仰賴微小維氏硬度試驗與超音波維氏硬度 (UCI) 量測技術。
EV電池模組
電動車電機
常見應用包含電池殼體焊接熱影響區、電機軸局部強化區與導電端子壓接部位。對於已完成加工且外觀要求高的零件,亦可透過超音波維氏硬度 (UCI) ,在不影響外觀與功能的前提下,取得接近維氏硬度的量測結果。
三、設備選型推薦
傳統汽車應用建議採用、洛氏硬度計 (HRC / HRB)、維氏硬度計與勃氏硬度計,並搭配金相顯微鏡以及金相前處理設備如金相切割機、金相熱鑲埋機與金相研磨拋光機電動車應用則建議配置微小硬度計 (HV0.01~HV1)、自動壓痕辨識與量測系統、超音波維氏硬度測試系統 (UCI),以及里氏硬度計,並搭配金相顯微鏡與金相前處理設備。
透過TN中澤所提供的硬度測試與金相前處理整合解決方案,可協助汽車與電動車產業客戶同時因應不同檢測需求,建立穩定且可追溯的品質量測流程,降低製程風險與客訴成本,並符合ISO、ASTM、JIS等國際規範要求。
傳統汽車零組件應用
| 檢測需求 | 建議測試方式 | 推薦設備類型 | 適用說明 |
|---|---|---|---|
| 大量生產硬度快速判定 | 洛氏硬度 (HRC / HRB) | 洛氏硬度計 | 測試速度快、操作簡單,適合現場IQC、IPQC、OQC大量檢測 |
| 材料硬度對照與驗證 | 維氏硬度 (HV) | 維氏硬度計 | 適用於實驗室交叉驗證與製程前後比較 |
| 大型或粗晶材料檢測 | 勃氏硬度 (HB) | 勃氏硬度計 | 壓痕大、代表性高,適合鑄件、鍛件與厚重結構件 |
| 熱處理層深與硬度梯度分析 | 微小維氏硬度 | 微小維氏硬度計 | 用於滲碳、調質、感應淬火之硬度分布分析 |
| 失效分析與品質佐證 | 金相組織觀察 | 金相顯微鏡 | 判斷組織異常、裂紋來源,支援客訴說明 |
| 試樣前處理 | 切割 / 鑲埋 / 研磨拋光 | 金相切割機、熱鑲埋機、研磨拋光機 | 建立穩定、可重複的制樣品質 |
電動車產業應用 (EV)
| 檢測需求 | 建議測試方式 | 推薦設備類型 | 適用說明 |
|---|---|---|---|
| 微區與薄壁件硬度量測 | 微小維氏硬度 (HV0.01~HV1) | 微小維氏硬度計 | 適合電池殼體、焊接區、局部強化區等微小測試區域 |
| 自動化與量測一致性 | 自動壓痕辨識 | 自動壓痕辨識與量測系統 | 降低人為誤差,提升數據重複性與效率 |
| 外觀要求高之零件 | 超音波維氏硬度 (UCI) | 超音波維氏硬度計 | 壓痕極小,幾乎不影響外觀,適合精密零件 |
| 大型或不可搬動工件 | 里氏硬度 | 里氏硬度計 | 現場快速巡檢,作為初步判定工具 |
| 新材料與製程比較 | 維氏 / 微小維氏 | 維氏或微小維氏硬度計 | 用於材料與製程前後性能差異分析 |
| 精密前處理製樣需求 | 高平整度金相前處理 | 精密金相切割與研磨拋光設備 | 薄件、精密件必備,確保量測可靠性 |