油封產業群聚研發聯盟

1. 油封產業群聚研發聯盟 薛光瑩 總經理室 專案經理 99.04.14

2. 簡 報 內 容 綱 要 • 產業概況 • 高耐壓型油封國內外技術現況 • 技術創新性及市場可行性分析 • 高耐壓型油封開發構想 • 計畫目標 • 附件 • 產業簡介 • 油封發展趨勢 • 油封產業發展的瓶頸及未來努力方向 • 油封分類說明 部份資料來源: 嵩贊油封 福鎰油封 鉅鋐油封 茂順油封 NOK株式會社 等網站

3. 產業概況 油封又稱為旋轉軸唇型密封圈，是在旋轉軸部份中使用得最多的密封元件 應用產業： 汽車產業 工業應用 農建礦業 空油壓產業 汽車產業 工業應用 應用廣泛 農建礦業 空油壓產業

4. 高耐壓型油封國內外技術現況 日本NOK耐壓型油封，耐壓極限9.8bar 資料來源：NOK Corp.

5. 技術創新性及市場可行性分析

6. 壓力(bar) 高速高壓射出成型機 10.0 泵浦、油壓機 3.0 冷氣壓縮機 0.3 國內水準 齒輪箱、減速機 國外水準 單價(元) 200 500 800

7. 高耐壓型油封開發構想 1.唇部關鍵尺寸設計準則建立。 2.CAE電腦輔助設計，用來預測密封幾何尺寸或材質等設計的改 善程度並提升設計品質。 3.高性能橡膠材料與黏著劑開發。 耐壓型油封設計 CAE結構強度分析 橡膠材料開發

8. 高耐壓型油封開發構想 設計開發高耐壓型油封，規格如下： 1.油封(內徑x外徑x高度)尺寸45.0x68.0x12.0mm 2.啟動瞬間壓力Max.10bar 3.圓周速度Max.2m/sec 4.連續使用壽命300小時 5.使用溫度-20℃~120℃ 高耐壓型油封示意圖

9. 計畫目標 聯盟型計畫(準備中) 1.已提出2個專利申請 2.雛型產品設計 工業局 高分子材料產業 發展計畫~高耐 壓油封產業聯盟 1.籌組聯盟包含水平及垂 直廠商共15家 2.4/14日聯盟成立大會 1.舉辦四場研討(已排定) 2.3/24日第一場日本NOK 技術專家研討會

10. 產 業 簡 介 • 油封產業於台灣已有50年左右的歷史，廠商數共約400家，由彰化鹿港發跡，目前較具規模的廠商多集中於彰化和南投，這兩個區域加起來的產值約佔全國油封產值的70%以上，已具有產業聚落之雛型。 • 但產業以代工方式生產製造為主，主要市場為供應歐美汽車傳動系統所需之油封。97年度年產值約新台幣55億，雖然98年汽車產業歷經全球金融風暴，但台灣油封產業仍維持約新台幣50億之年產值。 • 隨著東南亞、東歐、印度等開發中國家工業化程度增加，對密封件需求逐年提高，世界密封件市場預估至2010年將達378.4 億美元，每年複合成長率約5.7%相當可觀。

11. 產 業 簡 介 我國2007年橡膠油封生產值為新台幣4,799.0百萬元，銷售值為新台幣5,386.9百萬元，外銷量為4,854,507公斤，外銷值為70,752.15千美元，外銷地區以美國為主，佔第一位，其金額為27,749.88千美元，佔外銷總額之39.22%

12. 產 業 簡 介 橡膠油封2007年進口量為2,862,079公斤，進口值為60,084.71千美元，進口地區若以金額方面則以日本佔第一位，佔進口總額之35.36%，若以進口量方面則以中國佔第一位，佔進口量之38.50%

13. 國內油封技術現況 • 依製造規模及營收大致可分三級： • 第一級為較具規模之專業密封件製造廠 • 茂順以外銷歐美為主，歷年外銷比重約90%左右 • 全興及元成早期與日本廠商技術合作，產品主要銷售對象為汽機車廠 • 台全則走自有品牌，產品價格較低，主要銷售對象為機車廠 • 第二級以維修市場使用油封製造為主 • 第三級為家庭式代工廠 • 員工少，模具樣式及開發能力有限，主要依賴特定規格且價格較低之訂單

14. 國內油封技術現況 密封件製品業上、中、下游關聯圖

15. 鐵殼上藥 生產 整修 真空油壓加硫橡膠原料與鐵殼相結合 依標準或客戶要求整修尺寸 鐵殼皮膜處理後添加接著劑 膠膜包裝 品檢 置入彈簧 五個為單位,以膠膜保護固定 置入正確規格之彈簧 全面品質檢驗 裝箱 出貨 專為大尺寸油封量身訂作,符合標準五層外銷紙箱 貼上標籤,整齊排列等待裝箱 提供客戶最優質產品與滿意度 國內油封技術現況 油封 製程

16. 模具 試模 助劑 混煉 加硫 整修 入彈簧 包裝 原膠 鐵殼 加工處理 彈簧 國內油封技術現況 油封 製程

17. 油封發展趨勢 • 新產品開發 • 耐壓型油封 • 流體動力型油封 • 鐵氟龍(PTFE)油封 • PU液壓密封件 • 耐磨抗泥漿油封(AP)

18. 油封發展趨勢 耐壓型油封開發 普通油封的使用壓力小於0.05MPa，國內多家廠商已開發適合工作壓力為1.0~1.2MPa的油封 CAE 福鎰TCN壓力油封 唇部接觸寬與應力分布 福鎰TCV壓力油封

19. 油封發展趨勢 流體動力油封開發 對於線速度達20m/s以上的密封部位，採用流體動力油封能使洩露問題得到有效的解決 福鎰流體動力油封系列

20. 油封發展趨勢 鐵氟龍PTFE油封開發 鐵氟龍密封件可以大幅改善傳統的橡膠密封件的高滑動摩擦及滯滑效應，適用於高低溫、腐蝕性介質、乾摩擦等特殊場合 福鎰鐵氟龍油封系列

21. 油封發展趨勢 PU液壓密封件 PU(聚氨酯)密封件以液壓或氣壓設備的往復運動特性所設計，採熱可塑性塑膠射出加工製程，產品大多國外進口，適用工作壓力30~40MPa 一起往復運動 射出模流分析

22. 油封發展趨勢 耐磨抗泥漿油封 一體成型之油封結構，軸套筒之設計(SLEEVE）能避免油封刮傷主軸並能有效地阻隔泥水，雜草等污染物進入並防止潤滑油的洩漏 茂順油封設計_FEA分析

23. 油封產業發展的瓶頸 1.生產作業自動化不足，隸屬傳統勞力密集產業 2.產品結構設計能力不足

24. 油封產業發展的瓶頸 3.材料配方開發能力不足（如是否熟化？），多數仰賴外購 4.油封產業幾乎以AM件生產為主，目前多無法打入汽車OEM 的市場 5.產品驗證報告缺乏公信力，受到國外客戶質疑 6.國外環保意識漸強，法規上要求的環保材料日漸殷切 產品設計 黏度儀 壽命測試機 臭氧測試機

25. 未來努力方向 • 成立油封產品驗證中心，並取得與國外相關機構的認證，以提升產品附加價值，有效拓展海外市場。 • 結合日本NOK退休專家和塑膠中心的資源 • 協助材料配方開發及建立產品結構設計的能量(短診及輔導) • 培育相關技術人才 • 交流會分享相關資訊等等 • 透過產業逐階段高值化的過程，提升技術能量，提高高單價油封外銷出口的比例；除能與國際大廠相抗衡外，並拉大與大陸工廠的技術差距。 • 藉由政府相關行銷及品牌等資源的協助，讓台灣的精品在國際舞台上耀眼發光。

26. 油封分類說明 具有密封作用的裝置除油封以外，還有O形圈、唇形密封圈、填料密封、機械密封等

27. 油封分類說明 油封又稱為旋轉軸唇型密封圈，是在旋轉軸部份中使用得最多的密封

28. 油封分類說明 唇形密封件以U形密封件為例說明U形密封件就是有U形槽的密封件的通稱，這種密封件有內唇”A”和外唇”B”

29. 油封分類說明 具有O形斷面的O形圈是典型的擠壓密封件。密封表面上的巨大壓力要對密封件的外形進形壓縮和形變以達到密封的目的

30. 油封分類說明 密封元件的運用範圍極為廣泛，例如：交通運輸、工業、農業、空油壓等等產業

31. 油封分類說明 車輪轂(hub) 不動 旋轉 • 車輪轂油封特點： • 適用於卡車、巴士…等大型運輸工具 • 迷宮式設計加強密封效果，有效阻擋塵土穿透 • 延長使用壽命 • 增加迴油率、降低溫升、減少膠料磨耗 • 安裝容易

32. 油封分類說明 防塵套 • 保護傳動系統與旋轉軸 • 安裝容易 • 防止外部污染物(泥土、泥漿、灰塵、水)進入 • 多樣化材質選擇 • 延長傳動系統與旋轉軸壽命 • 抗撕裂、磨耗與磨損

33. 油封分類說明 工業用-氣動彈簧 • 有效阻擋外界污染物 • 防止氣體外洩

34. 油封分類說明 工業用-泵浦 • 適用於高壓環境 ≦ 10 Bar • 良好靜態密封 • 降低接觸腐蝕的風險 • 在低壓下運行唇口和軸的磨損小 • 有效保護阻止空氣側污染物

35. 油封分類說明 減速機 • 良好靜態密封 • 減少接觸腐蝕風險 • 保護防止空氣側污染 • 允許更高表面粗糙度 • OD範圍：10 – 790mm • 溫度範圍：-55℃ - 225℃ • 壓力範圍：≦ 0.3 bar • 線速度：≦10m/s

36. 油封分類說明 交通運輸-冷氣壓縮機 • OD範圍：20-50mm • 溫度範圍：-30℃ - 100℃ • 壓力範圍：≦ 5 bar • 線速度：≦ 30m/s 

37. 油封分類說明 交通運輸-齒輪箱 • 良好靜態密封 • 減少接觸腐蝕風險 • 保護防止空氣側污染 • 允許更高表面粗糙度 • OD範圍：10 – 790mm • 溫度範圍：-55℃ - 225℃ • 壓力範圍：≦ 0.3 bar

38. 油封分類說明 交通運輸-變速箱、傳動軸 • 良好動態密封 • 安裝容易 • 有效降低摩擦 • 耐熱延長使用壽命 • 適用於高轉速動軸應用環境

39. 油封分類說明 動力方向機 方向機油封包含旋轉式與往復式油封，功用在於能預防壓力流失並確保動力轉向系統正常運作 背托環

40. 油封分類說明 減震器 • 避震器油封有雙重功能，同時防止潤滑油品與氣體洩漏 • 成功的密封防止外在污染物進入 • 有效的延長減震器的使用壽命 • 唇尖R角設計可減少與軸面摩擦 • 並預防洩漏

41. 油封分類說明 曲柄軸/凸輪軸 • PTFE材質適用於高速高溫環境、自潤型功能、低磨耗、有效抵抗溫升 • 經濟型設計 • 有效防止塵土入侵 • 長久使用壽命

42. 油封分類說明 汽門 • 提供閥桿足夠潤滑 • 最少漏油量以避免廢氣排放的不良影響 • 穩定漏油量對引擎壽命有利 • 最小摩擦以降低引擎功率損失

43. 油封分類說明 • 馬達應用油封包含一般型油封與V型油封 • V型油封特點包含： • 低摩擦與低熱量的產生有效延長使用壽命 • 阻擋外界塵土、水與其他不良物質進入系統 • 使用於廣泛不同應用環境 • 適用於低表面粗糙度的使用環境 • 全橡膠設計 • 安裝容易 馬達

44. 油封分類說明 工業用-輸送帶 • 低扭力 • 耐高髒污環境

45. 油封分類說明 農用-履帶 • 多唇設計結構有效防止泥沙塵土進入 • 安裝容易 • 更換油封時能減少對軸孔的損傷 • 高品質潤滑油脂能有效防止外界水與塵土侵入，並增加油封本身潤滑性 • 用於低轉速、高扭力與高溫應用環境 • 能依客戶要求設計符合各種不同設備 • 規格與外界髒污的嚴苛環境 不動 動

46. 油封分類說明 活塞&活塞桿 往復式 • 溝槽結構簡單 • 特別耐磨損 • 使用壽命長 • 在較差的配合表面下工作也具有良好密封效果

47. 油封分類說明 防塵 • 摩擦力小 • 向內和向外的刮除效果好 • 溝槽簡單、安裝空間小 • 結構緊湊 • 使用於安裝與拆卸時不需要工具

48. 油封分類說明 華司油封 • 適用各種不同尺寸應用環境 (≦150mm) • 應用各種不同溫度範圍　(-40℃ - 200℃) • 適用於各種高低壓 • 可用於高架安裝 • 有效防止變形 • 安裝容易

49. 油封分類說明 O型環 • 經濟，提供低成本解決方案 • 簡單，一體成型的溝槽結構降低設計成本 • 方便，簡單安裝，降低風險 • 適用範圍廣(靜態、動態、單作用、雙作用) • 複合物選擇範圍廣，與大多數流體相容