航太臺系鏈 加速研發

熱塑性複合材料在航太工業的應用日益廣泛，如全球領先的航空航太零組件供應商GKN Aerospace在飛機翼肋結構率先導入熱塑復材，進行自動化生產並以焊接取代鉚接，較傳統金屬及熱固復材分別可減重50%及20%，同時縮短組裝生產週期，整體機身生產成本可降低20%，爲航太零組件供應鏈帶來了新的發展潛力。

熱塑碳纖復材的上游產業主要包括碳纖維和熱塑性高分子材料的供應，碳纖維因其高強度和輕量化特性，成爲複合材料的核心原料，然而碳纖維本身不具黏性，需進行表面處理以提升與熱塑高分子的界面接着強度。塑膠中心與國內石化大廠開發出高溫碳纖維表面漿液（sizing）技術，使碳纖維在高溫加工狀態下不會碳化破壞，且強度高達T800等級，適用於高階產品的開發。

而傳統的熱塑高分子黏度高，難以滲入碳纖維間的孔隙，導致複合材料強度不足，爲解決問題，在經濟部產業技術司支持下，塑膠中心開發「粉末流動化調控制程技術」，突破國外專利壁壘，提升熱塑材料的含浸性，這項技術不僅減少生產成本50%，還降低設備能耗40%，具備節能省電效益。此外，塑膠中心還成功開發「高含浸熱塑連續碳纖維復材製程技術」，並建立高端復材精密混成加工技術整合平臺。這些技術突破，使得國內複合材料產業能夠自主生產高品質的熱塑碳纖復材，擺脫對國外材料的依賴。

在中、下游產業方面，塑膠中心的技術轉移和產業串聯促成航太零組件的新價值鏈。塑膠中心透過與國內碳纖維領導業者合作，將這些高強度碳纖維導入化學品大廠的產線，建立了國內第一條聚芳醚酮系（PAEK）連續碳纖複合材料試量產線，帶動廠商投資新臺幣1.2億，創造產值約5億元。這些技術的應用，不僅促成了航太精密零組件的開發，還銜接了國際產業供應鏈。

例如，熱塑碳纖復材在航太領域的應用包括飛機機身、機翼、尾翼等結構件，重要的是，熱塑碳纖復材不需冷凍儲存，可快速成型爲零組件，且零組件無須鑽孔及扣件即可透過焊接技術進行組裝，有效降低整體加工過程之碳排放，此外，組裝而成的部件因其輕量化特性，有助於提高飛行性能和燃油效率，成功讓航太製造業大幅度減碳。

在經濟部產業技術司補助下，塑膠中心在熱塑碳纖復材領域的技術研究和轉移，通過上中下游產業串聯，成功推動航太零組件供應鏈升級。這些技術的突破不僅提升國內複合材料產業自主供應能力，還吸引大量廠商投資，爲臺灣在全球高階復材市場中奠定堅實的基礎。未來，隨着技術進一步發展，熱塑碳纖復材在航太、國防、電動車等領域的應用前景將更加廣闊。（作者是塑膠中心技術研究發展部經理）