2020年09月林榮輝先生發起人成立會致詞

在‧民國‧72年,大專院校為因應政府需要發展航太工業,開設「表面處理課程」(目前我作貴金屬電鍍)。‧教育部‧建議是給至少2學分。‧黎明工專‧把表面處理課程定6學分:學校安排「課程」4學分,「實習」2學分。‧民國‧75年退伍後,從事電着塗裝與靜電塗裝。後因緣際會,於‧民國‧82年從事裝飾電鍍。其中也有製作「生態電鍍」,也就是在非金屬且是天然材質(玫瑰花)上進行電鍍工法。

隨著時間的發展,表面處理發展趨緩,學習者也少,甚至表面處理廠成為粗重危險的代名詞,這也是目前推展表面處理與培養人才上的一大困境。世界各國「表面處理展覽」已無純「表面處理展」,而是附屬在材料工業或是其他項目之中。這類技術展以‧日本‧與‧德國‧兩地辦得最具有特色且創新意並且具啟發性。而我則於去年(‧民‧108年)前往日本參觀展覽有深深的感觸。

傳統表面處理與特殊表面處理在產值與技術兩者差距是非常之大。

我希望這個會能做到交流與分享,讓表面處理能夠延續發展,因為目前年輕一輩對於表面處理的概念多停留在早期傳統思維上,而且目前也只是附屬在特定部門的課別,因此難以有學習之意願。除非自己創業,否則難以去重視這技術。

‧       民國‧68年,我的父親做翻砂,開發美術燈吊扇(利用鋁合金),但當初鋁合金技術未臻成熟,故失敗率高。在製造過程中,往往出現「治標不治本」,就是按方法做成功了,或是碰巧遇上然後成功了,但為何能製作成功,找不出原因,主要關鍵在鋅置換。而表面處理這一行,要能在製作上找出成功的原因,同時做到可控制,目前用過去知識與以前的經歷並不一定足夠。

通常要各方面去涉略,才有辦法跳脫框架。往往有些與所學不相干的知識,能夠達到啟發的效果。而知識是累積後才自我理解而存的。

學習表面處理需要做到融會貫通的概念──我的有機化學老師‧陳金章‧曾說過:有機化學碳氫鏈五十年不變,關鍵是融會貫通。而融會貫通必須要多方涉略,並且要多方討論,切忌鑽牛角尖、閉門造車與藏諸於閣,方能達到交流與進步,而非一灘死水。我自己的廠給人參觀,從來都是直接打開給人看,因為我知道,設備及原物料都可以問得到、找得到。但讓人學不來的是公司文化與精神。‧日本‧在藏私保密方面則是相當重視,往往在參觀到特定區段時,就會刻意阻擋或直接不公開。此舉固然保留最佳技術,可長遠來看卻是阻礙進步。

講解方式用圖像能夠增加學習意願與快速學習。我在‧日本‧電車上,常看到大多數人手上一本漫畫,這就是因為圖像能給人產生強大的吸引力。雖說‧工商時報‧經濟日報‧等報章雜誌所刊載的是最新近、最實際且最重要之內容,但閱讀者數量不多,別說年輕一輩,連我這一輩也已經很少人會去讀。

‧德國‧在表面處理程序上,可以做到無人工廠,從上線到品檢完全自動化,電子線路整流器與過濾機在另一側,完全與生產線獨立。此創造力與思維的呈現,沒有做不到,只有想不到與願不願意。

我自家公司製作電鍍三元合金(銅錫鋅),使用在高頻濾波器,原物料上的鋅是最難控管,透過不斷的實驗以及原子吸收光譜儀之協助才能精準控制。另外30~300A的電流端子,應用在各類電動腳踏車、汽機車、堆高機,甚至舞台燈等,這是利用19mm銅線打造的鍛造品。由於鍛造工法即是利用外力打擊,打擊之下必定會留下一堆深淺不一的內孔凹槽,而這些凹槽又是盲孔,皆充滿油污,用傳統表面處理方式無法奏效。前處理油污過程,處理液會產生放熱反應,只要做3個40公斤的滾筒量,勢必造成電鍍槽毀壞。若人工控制,雖能在一段時間內做到精細效果,但長時間運行會有誤差,而誤差會導致不良(NG)品,導致良率無法提升。由於AI人工智慧技術已發展,考慮用機械手臂利用8D(前後左右上下)方式攪動。可一架機械手臂以當時成本就需要‧新台幣‧150萬元,工廠高層覺得不敷成本。但我認為用150萬元的機械手臂利用程式數位操控並且調整參數,可以控制良率,反更能節省後續之成本。‧德國‧在這方面即是依賴電腦程式與參數控制,因而達到完全自動化的概念。

我利用過去學化工的概念,一面實驗一面現場作業,才得到答案。我認為紙上談兵絕非良策,唯有親自嘗試才能找出關鍵,並得到自己想要並可掌控的結果。過往在製作電着塗裝時連續3個月每天在工廠內作業16小時以製作方框鐵板,但塗裝時都會有流痕。過去用草酸當表面調整劑。有回工作到凌晨2點,出來的成品竟無出現任何流痕。最後得知控制表面調整的‧馬達‧因故障而停機所導致。而再經後續查明後才知道癥結所在:問題出在操作噴霧設備噴嘴時找不出可以達到均勻之參數,因此做出來的每個成品,表層粗糙度皆不一,甚至因為腐蝕緣故產生流痕問題。上層流到下層腐蝕不一而造成流痕。後來改為膠鈦作為表面調整劑,就沒有流痕。從這個例子可以了解到:唯有經過實驗並觀察,才能從偶然得出之結果中找出必然之解答。

我過去曾為‧歐姆龍會社‧(OMRON)代工銀接點。‧日本‧在這項產品的使用上,用於電梯40%、汽車40%與電控系統和醫療器材20%。要求鍍出1μm厚金薄膜,並且需要鍍五層黃金:純金→金鈷合金→純金→金鈷合金→純金。剛開始需要用到1.57倍黃金。可是其成本居高不下,後因緣際會受一‧日本‧人引進‧台灣-田中會社‧做代工,其材料要求1.20倍貴金屬。我花了1年的時間,做到最低1μm平均值只需1.05倍黃金。貴金屬電鍍成本費用中,貴金屬原料佔88%,12%才是所有的製作費。加工費…等總合。所以如果要賺價差就只能從技術上賺取金屬原料價差。1.20-1.05=0.15,等於賺到15%的黃金成本。

影響表面處理關鍵有:導電鹽、金屬濃度、溫度與pH值,這當中pH值的變化是影響可逆平衡關鍵;陰極的氫離子與陽極的氫氧根離子有無達到平衡。每1pH值= log10(對數10倍數)氫離子濃度。概念上:放流水(廢水排放)排放流水pH值要6~9之間才允許放流。自來水量每1000公升=1度,15元1度水,而pH值從4調升到7,需要1000度,也就是1000‧頓‧水,費用15000元。如果用化學酸鹼中和方式提升到pH6以上,會產生化學反應後沉澱的污泥。如果是用自來水稀釋,固然不用擔心污泥清理,但並非正確操作,‧環保局‧規定嚴禁在沉澱池終端接自來水管路進行稀釋。可pH值提升1度,每100‧頓‧ 放流水調整,需要1000‧頓‧水調整,提升2度則是要用log10計算,也就是乘以10,需10000‧頓‧。這裡在說明0.1pH之變化是1倍速率的改變。我司在鍍金槽能控制變化的pH值在0.05之內,這其中自然就是不停的、記錄、統計並找出參數。我同時認為電鍍的良率與品質,除了取決在pH值有影響外,溫度每提升10℃,離子析出速率增加一倍。但溫度過低析出速度慢,過高又會產生過度析出的問題。導電度可依定量分析精確的控管。放入多少金屬進行溶解,鍍液內的金屬離子濃度也能計算。當然最主要關鍵在pH值,而這是提高可逆平衡的關鍵。品質與成本之間的關係就是用計算。

電鍍貴金屬,難就難在管理金屬電鍍析出量。金屬鍍膜過高成本會提升,太少又會造成膜層過薄直接變成不良品。故電鍍既掌握技術,更需要掌握管理:銀由於阻抗係數(1.59μΩ)最低,電鍍效率達絕對100%,所需電流能夠精確算到需要多少A‧h(‧安培‧小時)甚至A‧m(‧安培‧分鐘)。這也是計算後所得出之結論。經過各類計算後所得到的結果就是相對應參數。過去他所處之電鍍廠內,給「外籍移工」參考的操作說明與品檢要求,都是由我所寫。外籍移工會驚訝,我可以隨時告訴操作者所須電流和時間完成膜厚。操作條件範圍 (range)時,原物料商所寫的目錄 (catalogue),所給的範圍很寬,但要將範圍調整最佳值,這就是靠管理。

過去做電着塗裝時,用掛鈎電着的人才難以招聘,因此選擇滾鍍方式生產可減少人員作業。很多人以為滾鍍會碰傷鍍品,然我認為:滾鍍出現碰傷問題主要還是物品從液體拉出的過程中所造成,它就跟游泳一樣因水中的阻力緩和碰傷發生。

電着塗裝7年的經驗時間,一直未接觸到電鍍。但有機會親自接觸之後,雖然沒接觸過,但由於概念相近,因此我進入電鍍領域時相對較駕輕就熟。

很多人認為在工作場半年甚至3個月就沒新知識可學,但並非如此。另外就是大家常會以為自己專業很足,但真親自去看,才知道自己實際有其不足。我從該次看展覽會與前一次之間,中間相隔10年,基本上就沒再親自看過‧日本表面處理展‧,待10年後再去觀看,有些已看不懂。只因10年時間,技術進步太快。創新的源頭在於學習與瞭解。看展覽之前,需要藉由讀書、看圖片等方式了解相關知識,才能對展覽主題產生概念。

我過往曾代工鈹銅製品,0.15mm材料厚度必須先鍍上一層純銅,出現的難題是鍍銅之後發生起疱。理論上遇到電鍍出問題,會使用剝離劑,但剝離劑具腐蝕性,鈹銅在剝離劑之間會產生反應,造成腐蝕。鈹銅屬高單價合金,不允許出現任何差錯。最後沒法只能詢問‧葉‧社長。‧葉‧社長給的提示只有「錯合鹽」三字。我再三思考才明白錯合(又具「螯合」的作用)反應能夠產生穩定化合物,也就是藉由被鍍物上的銅和醋酸產生反應後生成之醋酸銅,達到如同退剝離的效果卻不侵蝕材料。至於過程中需要多少的強氧化劑量就只能逐一實驗。另外,唯有多去嘗試、觀察,配合過去所學,比直接用問的還有效果。

我的結論:多嘗試、同一領域內的各項內容也要多方面學習,對其有深刻體悟,才能解決問題。做實驗、思考與多參考其他相關事物,比用問的或是閉門造車,還要更為有用。同時會長提出:人工作時所用的技術,三十歲以前是靠學歷,而三十歲之後是靠經歷。因為絕大多數人在離開學校時就停止學習,除非自己主動進修與閱讀,否則絕大多數要理解一樣事物,皆須依賴經驗累積與後續查閱。有多少經驗才能有多少研究判斷能力。如果要在表面處理這項領域得以精進,首先要先多去‧日本‧或‧德國‧所舉辦之「技術展」,瞭解我們在技術上與他們落後多少,看了之後,我們又要如何先仿製,後創新的過程中得到結果。雖然基本框架與專業不變,但在過程中了解如何應用才是關鍵。

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