汽车与电动车产业应用
目前汽车产业正处于传统内燃机车款 (ICE) 与电动车 (EV) 长期并行发展的阶段。传统汽车在传动系统、底盘结构与热处理零组件方面,仍高度仰赖成熟且稳定的材料检测机制;而电动车产业则在电池系统、电机结构与轻量化材料应用上,导入更多新材料与高精度量测需求。不论是传统汽车或电动车,材料硬度、微观组织与制程稳定性,始终是零组件品质、安全性与使用寿命的核心依据。
一、传统汽车零组件应用
常见零组件包含齿轮、变速箱零件、传动轴、半轴、万向节、曲轴、凸轮轴、轴承钢零件、悬吊系统与底盘结构件,以及热成形钢与高强度钢零件。
核心检测需求在于批量硬度一致性管控与热处理品质确认,硬度测试多用于进料检验 (IQC) 、制程中抽验 (IPQC) 与出货前检验 (OQC)。常用测试方式包含洛氏硬度 (Rockwell),其特性为测试速度快、操作简单、适合现场大量检测;以及勃氏硬度 (Brinell),适合大型零件、铸件或组织不均匀材料。
针对渗碳、调质、感应淬火等热处理制程,检测重点包含表面与心部硬度差异、热处理层深是否符合设计规范,以及不同批次间的制程稳定性,通常会搭配微小维氏硬度量测进行硬度梯度分析,并结合金相剖面观察,以支援齿轮异常磨耗、轴类断裂等客诉与失效分析。


二、电动车产业应用
常见零组件包含电池模组外壳与固定结构、电机轴心、转子、定子铁芯、高压导电铜件与连接端子,以及铝合金与各类轻量化结构件。
检测重点不仅是硬度数值本身,更着重于新材料与轻量化结构在制程前后的性能变化,以及焊接、成形后是否产生局部劣化。由于电动车零组件多具备材料厚度薄、结构精细、可测试区域有限等特性,因此高度仰赖微小维氏硬度试验与超音波维氏硬度 (UCI) 量测技术。
EV电池模组
电动车电机
常见应用包含电池壳体焊接热影响区、电机轴局部强化区与导电端子压接部位。对于已完成加工且外观要求高的零件,亦可透过超音波维氏硬度 (UCI) ,在不影响外观与功能的前提下,取得接近维氏硬度的量测结果。
三、设备选型推荐
传统汽车应用建议采用、洛氏硬度计 (HRC / HRB)、维氏硬度计与勃氏硬度计,并搭配金相显微镜以及金相前处理设备如金相切割机、金相热镶埋机与金相研磨抛光机电动车应用则建议配置微小硬度计 (HV0.01~HV1)、自动压痕辨识与量测系统、超音波维氏硬度测试系统 (UCI),以及里氏硬度计,并搭配金相显微镜与金相前处理设备。
透过TN中泽所提供的硬度测试与金相前处理整合解决方案,可协助汽车与电动车产业客户同时因应不同检测需求,建立稳定且可追溯的品质量测流程,降低制程风险与客诉成本,并符合ISO、ASTM、JIS等国际规范要求。
传统汽车零组件应用
| 检测需求 | 建议测试方式 | 推荐设备类型 | 适用说明 |
|---|---|---|---|
| 大量生产硬度快速判定 | 洛氏硬度 (HRC / HRB) | 洛氏硬度计 | 测试速度快、操作简单,适合现场IQC、IPQC、OQC大量检测 |
| 材料硬度对照与验证 | 维氏硬度 (HV) | 维氏硬度计 | 适用于实验室交叉验证与制程前后比较 |
| 大型或粗晶材料检测 | 勃氏硬度 (HB) | 勃氏硬度计 | 压痕大、代表性高,适合铸件、锻件与厚重结构件 |
| 热处理层深与硬度梯度分析 | 微小维氏硬度 | 微小维氏硬度计 | 用于渗碳、调质、感应淬火之硬度分布分析 |
| 失效分析与品质佐证 | 金相组织观察 | 金相显微镜 | 判断组织异常、裂纹来源,支援客诉说明 |
| 试样前处理 | 切割 / 镶埋 / 研磨抛光 | 金相切割机、热镶埋机、研磨抛光机 | 建立稳定、可重复的制样品质 |
电动车产业应用 (EV)
| 检测需求 | 建议测试方式 | 推荐设备类型 | 适用说明 |
|---|---|---|---|
| 微区与薄壁件硬度量测 | 微小维氏硬度 (HV0.01~HV1) | 微小维氏硬度计 | 适合电池壳体、焊接区、局部强化区等微小测试区域 |
| 自动化与量测一致性 | 自动压痕辨识 | 自动压痕辨识与量测系统 | 降低人为误差,提升数据重复性与效率 |
| 外观要求高之零件 | 超音波维氏硬度 (UCI) | 超音波维氏硬度计 | 压痕极小,几乎不影响外观,适合精密零件 |
| 大型或不可搬动工件 | 里氏硬度 | 里氏硬度计 | 现场快速巡检,作为初步判定工具 |
| 新材料与制程比较 | 维氏 / 微小维氏 | 维氏或微小维氏硬度计 | 用于材料与制程前后性能差异分析 |
| 精密前处理制样需求 | 高平整度金相前处理 | 精密金相切割与研磨抛光设备 | 薄件、精密件必备,确保量测可靠性 |