螺絲產業高值化牽手高品質
威峯科技 | 撰文 — 陳柏淳 螺絲產業高值化: 汽車與航太技術融合,台灣螺絲高質高值之路 #螺絲 #汽車 #航太 #高值化 #高品質 #台灣 #螺絲王國 引言 台灣是全球主要的螺絲生產與出口國之一,素有「螺絲王國」之稱。多年來,台灣廠商憑藉穩定的品質與大量生產能力,在國際市場上佔有一席之地。為了維持產業的優勢,我司記錄一次的所見所聞,期許各廠商能朝向高值化及高質化產品發展。 高值化的方向之一,便是針對高階應用開發高附加價值的螺絲、螺帽等,其中,引人注目的是汽車產業對超高強度螺栓的需求日益增加,汽車用的螺絲向來要求嚴苛(如引擎、底盤部位的螺栓),而隨著車輛性能提升與輕量化設計趨勢,傳統的強度等級如10.9級、12.9級的螺栓有時已無法滿足極端條件下的要求。為了進一步提高強度,汽車產業在開發14.8U等級以上的超高強度螺栓時,融合了源自航太業的MJ螺紋與貝氏體熱處理等先進技術,並由VDA和USCAR-IFI等機構制定了專屬等級標準。在這篇文章中,我們將探討台灣螺絲產業可以如何結合航太技術,打造汽車用超高強度螺栓,並就相關標準、設計理念與未來發展趨勢進行說明。 威峯科技 | 撰文 — 陳柏淳 牙型標準:MJ螺紋與高強度應用 在開發超高強度螺栓時,一項關鍵的設計要素是螺紋牙型,螺紋牙型決定了螺栓受力時應力分佈的情況,直接影響其疲勞壽命和可靠性,一般常見的公制螺紋(即 ISO 公制螺紋,通常標示為M,例如M8×1.25)牙型角為60度,牙頂與牙底通常有平坦截面或較小的圓角過渡。在一般強度的螺絲上,這種牙型已足以提供良好性能,然而,對於超高強度螺栓而言,傳統牙型可能產生過大的應力集中,導致疲勞開裂的風險增加,因此,汽車借鏡了航太領域採用的特殊的螺紋標準——MJ螺紋。 MJ螺紋是專為航太工業設計的公制螺紋標準,其定義見於 ISO 5855 標準,MJ牙型與一般M牙型最大的差異,在於螺紋根部(牙谷)的圓角半徑較大。雖然兩者同為60°牙型角,但MJ螺紋在牙谷處要求一個較大的圓弧過渡(根部半徑約為牙距的15%左右),而不是像普通螺紋那樣可能有明顯的尖角或僅極小的圓角【注: ISO 5855規範了MJ螺紋根部必須有一定尺寸的圓角】。這種設計使MJ螺紋的牙谷更加圓滑,能有效降低應力集中,在反覆受力(如振動載荷、交變應力)的條件下,減少應力集中意味著螺栓不易從螺紋根部開始疲勞裂紋,從而大幅提升其疲勞壽命。 除了圓角根部外,MJ螺紋與一般螺紋在尺寸公差上也有所不同。MJ螺紋通常搭配較嚴格的公差等級,以確保牙型精度。舉例而言,航太用的MJ螺栓常採用4h/5h這類較緊的公差帶,確保螺紋的每一處細節都精確成形,相比之下,一般工業用螺絲多採用6g等標準公差級別。總體而言,MJ螺紋代表著航太級的螺紋設計理念:透過優化牙型幾何來提高高強度螺絲的可靠性,隨著汽車螺栓強度等級的不斷提升,MJ螺紋正越來越多地被應用在汽車高強度螺絲上,成為連結航太與汽車兩大領域技術的一座橋樑。 威峯科技 | 撰文 — 陳柏淳 強度等級的演進:14.8U、15.8U、16.8U 傳統上,依照ISO 898-1標準,鋼製螺栓的強度等級最高為12.9級(抗拉強度約1220 MPa,屈服強度約90%以上比例),然而,隨著汽車產業對更高強度連接件的渴求,新型的強度等級開始出現,例如14.8、15.8、16.8等。這些級別的螺栓抗拉強度分別可達1400 MPa、1500 MPa甚至1600 MPa以上,遠超過傳統12.9級水準,值得注意的是,為了強調這些等級的特殊性,有些文獻或業界人士會在等級後加一個「U」字(如14.8U),表示其屬於Ultra-high(超高)強度範疇,區隔於一般標準中的強度等級。 14.8、15.8、16.8等級的提出,起源於汽車產業但深受航太領域的技術啟發,德國汽車工業協會(VDA)制定了相關標準(如VDA 235-205),專門規範了這些超高強度螺栓的技術要求。而在美國,汽車研究理事會(USCAR)聯合工業螺絲協會(IFI)也於2015年發布了《超高強度外螺紋螺絲指南》(UHSFG-1416U-2014),為14.8~16.8等級的螺栓提供製造與評估的指引,這些規範與指南指出了材料特性、熱處理、機械性能等方面的期望值,同時也強調了一些製程上的注意事項,【注: 例如指南中提及,抗拉強度達1400 MPa以上的螺栓宜具有貝氏體顯微組織,並採用適當工藝以避免氫脆】,從中可以看出,汽車產業在開發超高強度螺栓時,並非從零開始,而是充分借鑒了航太領域的成功經驗,將其融合進新的強度等級設計中。 威峯科技 | 撰文 — 陳柏淳 在技術層面,這些新強度等級的螺栓往往結合了航太級的設計理念和製程。例如: 優化的螺紋設計:正如前述,採用MJ牙型以提高疲勞壽命,這在14.8U等螺栓上已成為事實上的標配。 特殊的材料與熱處理:傳統12.9級螺栓多為回火馬氏體組織,而14.8/15.8級則傾向於使用貝氏體熱處理。貝氏體(Bainite)是一種介於珠光體和馬氏體之間的鋼材顯微組織,透過適當的等溫淬火(奧氏體化後在中溫浴中停留)形成。貝氏體組織能兼顧高強度與韌性,相較於同硬度的回火馬氏體,對氫脆(氫誘發延遲斷裂)敏感性較低。這意味著14.8U等超高強度螺栓在滿足強度的同時,能有一定的延展性與斷裂韌性。例如根據指南資料,16.8級螺栓雖然硬度高達HRC50左右,但仍要求至少約8%的伸長率,以確保不至過於脆硬。 以一份案例說明:美國某車廠公司的高強度汽車螺栓圖紙中,就指定了Property Class 14.8(依據VDA 235-205標準)為強度等級。該圖紙要求材料符合特定牌號(經熱處理可達貝氏體組織),更關鍵的是,在螺紋標註上清楚地寫著「MJ8×1.25-6g」,且附註「熱處理後滾牙」。這意味著螺栓直徑8mm、螺距1.25mm,牙型為MJ制式,公差6g,並且在完成熱處理後進行滾壓成型螺紋。這個例子將前述各點結合展現:14.8級的超高強度、MJ航太牙型設計、貝氏體級熱處理,全都融合在一顆小小的汽車螺栓上。由此可見,當前汽車產業的尖端螺絲產品,實已揉合了航太工業的設計哲學與製程技術。 威峯科技 | 撰文 — 陳柏淳 ...
螺絲產業2025新契機?新挑戰?
2025年6月 美國新關稅! 2025年美國鋼鋁關稅調升至50% 引言 2025年6月3日,美國總統簽署第10947號公告(Proclamation 10947),宣布自2025年6月4日起,將鋼鐵及鋁製品的進口關稅從現行25%大幅調升至50%,對包括台灣在內的全球鋼鐵扣件出口商造成重大衝擊。 1. 政策背景與演變1.1 232條款2025歷程2025年2月:取消所有國家豁免,一律適用25%關稅2025年6月:進一步調升至50%關稅1.2 最新政策要點根據第10947號公告,美國政府認為現行25%關稅未能充分保護國內鋼鋁產業,無法達到維護國家安全所需的產能利用率,因此決定將關稅稅率倍增至50%,以更有效抵禦低價進口產品的衝擊。2. 稅率變更與HS 7318產品分析2.1 受影響產品範圍HS 7318項下所有螺絲、螺栓、螺帽等扣件產品均受影響,具體包括:7318.11.00 - 7318.12.00 - 7318.13.00 - 7318.14.10/50 - 7318.15.20-80 - 7318.16.00 - 7318.19.00 - 7318.21.00-29.002.2 稅率變化對比 2025年3月前總稅率2025年6月4日後總稅率 一般螺絲螺栓 30-33%55-58% 不鏽鋼螺絲 31-35%56-60% 特殊扣件 33-37%58-62%3. 國際比較與特殊待遇3.1 英國的特殊地位根據公告第7條,英國因簽署美英經濟繁榮協議(EPD),暫時維持25%關稅稅率。但若英國未能遵守協議相關條款,美國商務部長有權將其關稅調升至50%。3.2 其他國家一視同仁除英國外,包括台灣、中國、日本、韓國、歐盟等所有國家均須繳納50%關稅,大幅提高了進入美國市場的門檻。註:本報告基於2025年6月3日美國總統公告第10947號文件編製,實際執行細節仍需參考美國海關暨邊境保護局(CBP)後續發布的實施指引。 參考資料 Adjusting Imports of Aluminum and Steel Into the United States CHAPTER 73 ARTICLES OF IRON OR STEEL 此次報告不提供任何建議,時局過於難預測,加油~ 2025/06/11 新增 螺絲產業2025 美國新關稅! As I am sure you are aware after mid-March there will be an extra 25% tariff on these parts from Taiwan. I wanted to see what you guys can do with the ...
螺絲產業2024展望
螺絲產業近況討論 台灣曾是全球第三大扣件出口國,擁有「螺絲王國」的美譽。然而,隨著全球經濟環境的變化,這個產業面臨前所未有的困難。雖然2022年台灣螺絲業外銷金額達到近60億美元(7318, 74153300006, 76161000000, 79070020006, 74152100000),但產業的繁榮似乎正在迅速衰退。 衰退跡象明顯 根據統計,台灣2022年螺絲總出口量為166萬噸,而2023年則下降至127萬噸,減少了23%。更嚴峻的是,2024年上半年出口量再次下降3%。與此同時,外銷金額從2022年的63.5億美元降至2023年的47.7億美元,產業低迷態勢進一步加劇。 多重因素引發產業困境 1. 國際局勢動盪:烏俄戰爭的持續影響導致歐洲經濟復甦緩慢,歐洲訂單大幅減少。 2. 市場競爭壓力加劇:中國和越南等國家的低價競爭使台灣產品失去了原有的價格優勢。 3. 生產成本上升:原物料價格上漲,再加上台灣電價調漲,使得生產成本居高不下。 4. 需求轉變:隨著新能源車和電動車的興起,傳統螺絲的需求逐漸減少。 5. 貿易障礙:東協國家對台灣螺絲課徵15%至25%的關稅,嚴重影響產品的競爭力。 產業鏈裂痕初顯 許多螺絲相關企業已經感受到寒冬的壓力。高雄岡山的抽線廠「元山鋼」已宣布年底停止生產,另有多家螺絲電鍍廠業者也停止營運,整個產業鏈正在經歷大規模的退出潮。 應對措施與專家建議 面對嚴峻挑戰,台灣的螺絲業者正在積極尋找出路。業者專注於高附加值的非標準品,並努力實現數位化和綠色轉型以提升競爭力。部分企業則選擇將產業外移到越南等地,以降低成本並滿足國際客戶需求。專家也建議業者應將高價值產品留在國內生產,通過技術創新降低成本、提高效率,以渡過難關。 展望未來 台灣螺絲產業目前正處於轉型的關鍵時期。雖然面臨著眾多挑戰,業界仍在積極尋求解決之道,政府的支持也將在未來發揮重要作用。 參考資料 Home - Taiwan Fasteners 螺絲業寒冬!外銷訂單驟減 相關產業現歇業潮 - 民視新聞網 (ftvnews.com.tw) 寒冬來了!每月虧百萬!台灣螺絲重鎮爆歇業潮 (pinview.com.tw) 台灣「螺絲王國」迎產業寒冬 十餘家小型業者悄悄歇業 | 公視新聞網 PNN (pts.org.tw) 螺絲業寒冬 業界怨政府重科技輕傳產 | 綜合產業 | 產業 | 經濟日報 (udn.com) 螺絲業寒冬驚見歇業潮 市場擔心恐現骨牌效應 | 綜合產業 | 產業 | 經濟日報 (udn.com) 螺絲產業近況討論 台灣曾是全球第三大扣件出口國,擁有「螺絲王國」的美譽。然而,隨著全球經濟環境的變化,這個產業面臨前所未有的困難。雖然2022年台灣螺絲業外銷金額達到近60億美元(7318, 74153300006, 76161000000, 79070020006, 74152100000),但產業的繁榮似乎正在迅速衰退。 衰退跡象明顯 根據統計,台灣2022年螺絲總出口量為166萬噸,而2023年則下降至127萬噸,減少了23%。更嚴峻的是,2024年上半年出口量再次下降3%。與此同時,外銷金額從2022年的63.5億美元降至2023年的47.7億美元,產業低迷態勢進一步加劇。 多重因素引發產業困境 1. 國際局勢動盪:烏俄戰爭的持續影響導致歐洲經濟復甦緩慢,歐洲訂單大幅減少。 2. 市場競爭壓力加劇:中國和越南等國家的低價競爭使台灣產品失去了原有的價格優勢。 3. 生產成本上升:原物料價格上漲,再加上台灣電價調漲,使得生產成本居高不下。 4. 需求轉變:隨著新能源車和電動車的興起,傳統螺絲的需求逐漸減少。 5. 貿易障礙:東協國家對台灣螺絲課徵15%至25%的關稅,嚴重影響產品的競爭力。 產業鏈裂痕初顯 許多螺絲相關企業已經感受到寒冬的壓力。高雄岡山的抽線廠「元山鋼」已宣布年底停止生產,另有多家螺絲電鍍廠業者也停止營運,整個產業鏈正在經歷大規模的退出潮。 應對措施與專家建議 面對嚴峻挑戰,台灣的螺絲業者正在積極尋找出路。業者專注於高附加值的非標準品,並努力實現數位化和綠色轉型以提升競爭力。部分企業則選擇將產業外移到越南等地,以降低成本並滿足國際客戶需求。專家也建議業者應將高價值產品留在國內生產,通過技術創新降低成本、提高效率,以渡過難關。 展望未來 台灣螺絲產業目前正處於轉型的關鍵時期。雖然面臨著眾多挑戰,業界仍在積極尋求解決之道,政府的支持也將在未來發揮重要作用。 ...