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「都卜勒效應」辨材料瑕疵 崑山科大創頻率檢測法
新知
第1756期
「都卜勒效應」辨材料瑕疵 崑山科大創頻率檢測法
2021-11-03
【記者羅子恆綜合報導】隨著人工智能技術應用於製造業,人工檢測、量表及游標卡尺等傳統方式漸被取代,但購置自動化檢測儀器的成本過於高昂,讓中小型廠商難以負荷。為此,崑山科技大學機械工程學系暨研究所副教授江智偉、孫書煌帶領團隊開發「以表面波頻率偵測材料表面瑕疵之方法」,希望能協助傳統工廠發展及轉型,該技術更在「2021年台灣創新技術博覽會」上獲得金牌的殊榮。 崑山科技大學機械工程學系研發團隊在「2021年台灣創新技術博覽會」以「表面波頻率偵測材料表面瑕疵之方法」獲得金牌。 圖/崑山科技大學提供目前主流的自動檢測技術包含AOI光學檢測技術(註一)與探傷儀,為資金充裕的工廠所利用,其中探傷儀透過投射聲波對回傳時間測量,以完成瑕疵檢驗。以上兩種方式除價格昂貴,也都須由專業人力操作,其成本相當可觀,還必須在事前設定無瑕疵模板。崑山科大機械系博士生鍾天穎更強調,「AOI光學儀器需經過樣本學習才能應用,過程又會花費大量時間,對過小的瑕疵也時常無法辨識。」註一:AOI光學檢測技術主要由工廠人員在檢測儀器中設定無瑕疵表面的樣本,再與實際材料的表面拍照比對,只要拍出缺陷,就會定義為瑕疵品。 因此崑山科大研發團隊以探傷儀原理發想,改良需精密儀器輔助的時間變項,以頻率做為檢測目標。該想法主要取徑於都卜勒效應(註二),江智偉說明,當瑕疵物與聲源產生相對運動時,會產生與良好材料截然不同的頻率,藉此分辨材料好壞。註二:都卜勒效應是指波源和觀察者有相對運動時,觀察者接受到波的頻率與波源發出的頻率並不相同的現象。不只如此,該技術還能將瑕疵品的出現頻率、設備是否故障等相關資訊上傳至資料庫,並結合推播系統,使工廠廠長立即收到通知、即時處理。這項發明不僅節省人力資源,更避免材料浪費。此外,工廠廠長還能透過收集到的產品資訊進行產業升級,以及評估設備是否健全。 生產螺絲螺帽的聖泰工業股份有限公司業務員蘇小姐(匿名)表示,現在的檢測技術主要透過光學儀器事先掃描,再由人員將兩者照片相比對,以此來辨別瑕疵,然這種方式卻難以觀測微小的缺陷。因此他認為,這項發明具有幫助性,「能將缺點事先挑出來,使整個製程變得更加順暢。」 然而,實際應用上仍有不足之處,鍾天穎說:「該技術遇外部震動會產生干擾,再加上工廠及實驗室的環境截然不同,因此難以進行模擬。」江智偉更補充道:「如何降低干擾、怎樣過濾聲波與訊號的處理都是需要再微調的部分。」他表示,未來也將推廣產學合作,盼能創造製造業紅利並提供傳統工廠轉型的資本。 該發明能針對螺絲、螺帽等五金材料進行檢測,在進入製程前就先淘汰,進而降低傳統工廠成本耗損。 圖/羅子恆攝
全國錦標賽奪六金 崑山科大成柔道新強權
體育
第1732期
全國錦標賽奪六金 崑山科大成柔道新強權
2020-10-14
【記者甘媄心高雄報導】上場前鞠躬行禮,在場上如敵人般互相較勁。身著道服的選手以過人的力量與速度,使出過肩摔,將對手壓制在地。2020年中華民國柔道錦標賽社會組及大專組賽程於9日在高雄市立海青高級工商職業學校舉行。大專甲組賽事中,僅成軍兩年的崑山科技大學柔道代表隊包辦團體賽男子及女子組金牌、個人賽四金一銀三銅的佳績。 崑山科技大學柔道隊於民國108年成立,在108年全國中正盃柔道錦標賽、2019年中華民國柔道錦標賽皆獲得優異表現。 圖/甘媄心攝崑山科大選手在大專甲組男子組團體賽時,用浮腰技法(註1)舉起對手,再以袈裟固招式(註2)將對手壓在地面無法動彈,一舉拿下首金。「這次比賽算是全國大專院校運動會的熱身賽,雖然拿到冠軍,但和社會組仍有程度差異。」大專甲組男子輕量級冠軍、來自崑山科大的陳韋丞提到,自己的表現還有進步空間,希望透過加強重量訓練,突破自身力量限制。獲得重量級銀牌的張家瑋表示,校隊以自主訓練為主,全隊共同練習的時間約一週一次,「其實我們人不多,所以即使量級不同也會當彼此的對手。重量級選手可以練習輕量級的速度,而輕量級能夠感受重量級的力量。」他也分享,自己喜歡團體賽更甚於個人賽,能更感受到夥伴同在場上的向心力。註1:柔道招式中投技的一種,是利用腰部上移摔擲對手的技巧。註2:柔道招式中固技的一種,目的是將對手壓制在地。 2020年中華民國柔道錦標賽大專男子甲組超重量級冠軍、崑山科技大學陳嘉淳將對手抓舉至高處。 圖/甘媄心攝 根據國際柔道總會(International Judo Federation, IJF)裁判規則詳細解說,壓制對手持續10秒得半勝,20秒得一勝。 圖/甘媄心攝崑山科大柔道隊成軍兩年,在108年全國中正盃柔道錦標賽(以下簡稱中正盃)獲得四金一銀,也在2019年中華民國柔道錦標賽拿下四金四銀一銅的成績。崑山科大柔道隊教練邵維芳提到,校隊成員大多在高中時期已有基礎,因此教練的要求會更加嚴格。對於拿下團體賽雙料冠軍,邵維芳坦言,「還是不太滿意,他們的體力還要再加強。」崑山科大柔道隊助理教練周書維強調,自信心是決定選手成敗的關鍵,「技術再好,在柔道場上怯場、緊張而導致動作只做到一半,很容易被對方反敗為勝。」目前崑山科大將放眼11月中旬的中正盃,希望再獲佳績。除了團體賽事,社會組的個人賽中同樣有亮點。社會女子甲組個人賽超重量級冠軍由國立臺灣體育運動大學的施劉俐伶奪下,她在最後關頭以壓制對手20秒獲勝。曾獲選為2018年青年奧林匹克運動會國手的她提到,在比賽前會輕拍胸口,告訴自己該準備好上場狀態。她也表示,不管大小比賽都要認真看待,「要隨時注意身體狀態,才能在較輕鬆的狀況下比賽。特別這次跨量級,會更注重力氣運用的方式。」 柔道比賽進行前,選手須先向對手及裁判鞠躬,以表示尊重、感激與謙恭之禮儀表現。 圖/甘媄心攝
礁坑國小校門換新裝 在地錫蘭橄欖成素材
藝文
第1716期
礁坑國小校門換新裝 在地錫蘭橄欖成素材
2019-12-05
【記者何昀儒台南報導】一個個圓形木材切片與不規則狀的碎磚頭,共同鋪排出錫蘭橄欖樹的造型,這是礁坑國小校門口的馬賽克拼貼作品。崑山科技大學空間設計系學生團隊,於11月26日至台南市礁坑地區,以當地的特殊地景——錫蘭橄欖為主題,創作裝置藝術作品,改造礁坑國小的校園環境。 團隊以當地的特殊地景——錫蘭橄欖為主題,製作校門口的馬賽克拼貼。 圖/張曦勻提供礁坑社區曾於日治時期引進錫蘭橄欖,當作治療日軍水土不服的藥材,種植歷史超過百年,但光復後,樹林卻因缺乏管理而荒廢。直到近年開始推動社區總體營造,才又使錫蘭橄欖產業復甦與轉型。而由於礁坑當地人口外流嚴重,礁坑國小已於十年前廢校,助理教授張曦勻補充,廢校後的校地被「礁坑社區發展協會」接管,成為發展特色產業的據點。「當地會不定期舉辦社區導覽,但一般遊覽車開過去,都難以辨識礁坑國小的入口。」張曦勻說。於是,團隊以美化校門口為首要目標,希望入口處能結合錫蘭橄欖元素,以凸顯社區特色。而團隊實地考察時,也將校園內閒置的貨櫃箱納入改造項目。團隊成員、設計組組員李蓁解釋,當地豐富的生態,使團隊決定採用明亮的橘色,作為整體設計的主色調,營造大自然朝氣蓬勃的氛圍。 由於礁坑社區樹林十分茂密,團隊以五彩繽紛的潑漆,象徵當地生氣蓬勃的生態。 圖/張曦勻提供校門口右方寬柱上,可見一面大型的錫蘭橄欖馬賽克拼貼,作為校園入口地標。團隊就地取材,使用當地樹木枝幹橫鋸下的圓形切片、紅磚頭碎片鋪排圖案,並邀請居民一同創作,團隊成員、施工組組長周塍祥說:「我們會先畫好界線、塗上水泥,居民可以在界線內隨意黏貼碎紅磚。」另外,團隊也將水管裁切後,裝置於校門另一側的矮牆,象徵錫蘭橄欖向外延伸的樹根。 居民先行將水管塗上底色,團隊到場裁切後,將其裝置於校門另一側的牆面。 圖/張曦勻提供老舊貨櫃則採噴漆方式塗鴉,由於貨櫃正好位在桃花心木樹下,團隊將圖案設計為桃花心木融合錫蘭橄欖花。李蓁說明,團隊事先製作不同樣式的鏤空紙模,到現場隔著紙模噴灑顏料,即可將圖案噴印至貨櫃表面,且利用不同色彩的顏料,反覆噴灑於貨櫃同一處,還可創造多種顏色堆疊的樣貌。團隊成員、副召林宗慶說:「本以為隔著紙模噴漆,貨櫃凹凸不平處的圖案會變形,結果意外地很成功。」 老舊貨櫃因位於桃花心木樹下,團隊於是將圖案設計為桃花心木融合錫蘭橄欖花,並以噴漆方式塗鴉。 圖/張曦勻提供團隊成員、總召古品宇闡述,整體計畫從設計發想到實際製作,社區民眾都參與其中,居民更先行將貨櫃漆上底色,以利團隊到場噴漆作畫。團隊也為了使成品能呼應居民想法,多次討論、修改企畫案,團隊成員皆表示,施作當日感受到居民滿滿的熱情,並稱讚社區凝聚力強。礁坑社區發展協會行政人員朱芮君也分享說:「社區居民都玩得很開心,看到成品也很有成就感。」 礁坑國小校門口的馬賽克拼貼材料皆取自當地,團隊使用錫蘭橄欖木材切片、紅磚頭碎片鋪排圖案。 圖/張曦勻提供
崑山科大生研發耐熱塑膠 可分解擴大應用
新知
第1687期
崑山科大生研發耐熱塑膠 可分解擴大應用
2018-11-07
【記者徐卉馨綜合報導】傳統生物可分解塑膠,因其原料聚乳酸(Poly Lactic Acid, PLA)硬脆、怕水、耐熱性差,所以應用受限。崑山科技大學材料工程學系學生張人龍、周天一與林俊昆研發「高性能可分解塑膠」,將PLA加入二氧化矽氣凝膠混合煉製,有望增進生物可分解塑膠的應用性。高性能可分解塑膠以PLA為基材,添入加強材二氧化矽氣凝膠,透過雙螺桿押出機煉製,經過進料、熔融、混煉、抽氣、增壓的過程,即煉成此產品。過程中需注意溫度與比例的調整。張人龍說明,PLA與二氧化矽氣凝膠混煉改質的做法,是首次應用於製造生物可分解塑膠,讓韌性、防水性與耐熱度均有提升。混煉改質意指兩種以上的材料熔融混煉後,可改變材質特性。 最上純PLA、中間是PLA加氣凝膠 、最下是PLA加氣凝膠之外再調整韌性的版本,仍在持續改良高性能可分解塑膠。 圖/張人龍提供指導教授、崑山科大材料系教授陳建宏表示,二氧化矽氣凝膠在結構上具有四個有官能基,與作為生質聚酯類的聚乳酸容易結合。張人龍也指出,比起進口二氧化矽氣凝膠,由實驗室自己製作更能大幅降低成本,具有大量製造的前景。二氧化矽氣凝膠是高隔熱的材料,加入混煉後使高性能可分解塑膠,可以耐熱到105度,改善傳統PLA不耐高溫、容易脆化兩個缺點。「限塑之後,塑膠可能會慢慢被聚乳酸取代。」陳建宏說明,高性能可分解塑膠在未來應用上可以取代一次用產品,通過廠商的耐熱安全評估,也可望擴大應用範圍至紡織業、手機零件等高單價產品的中高端市場。該項產品更於2018智慧生活創新創業競賽獲第三名。生質塑膠可分為三種,一是生物基塑膠製造時不依賴石化產品、著重原料的可再生性;二是生物可分解塑膠,強調其可分解性;還有融合兩者、含生物基的生物可分解塑膠。PLA為生物可分解塑膠的原料,提煉自於玉米、甘藷等植物澱粉,不同於提煉自石油的塑膠,生產過程中不會產生汙染,且在特定條件下,利用堆肥的方式就可自然分解,不會產生有害殘留物。 環保署於107年擴大限塑政策,店面不得免費提供塑膠提袋。 圖/徐卉馨攝行政院環境保護署在今年擴大實施限塑,並將於明年七月進一步推動一次用塑膠吸管限制的政策,生物可分解塑膠因符合環保署公告之標準,取得環保標章,所以依然可使用,不在此限。宏力生化科技股份有限公司專案經理王舜弘表示,採用生物可分解塑膠時,會注意該產品是否通過美國、歐盟的可堆肥標章,而台灣目前環保標章只有一種,未能切合各類產品的功效,政府應該發展更明確的標章制度,以利消費者辨識。王舜弘任職的宏力生化科技股份有限公司,現正盡力推廣生物可分解塑膠應用在一次使用、拋棄性的產品。崑山科大的高性能可分解塑膠則是除了可應用在一次用產品,也有望打入中高端市場。
青年下鄉採菱 體驗官田文化
生活
第1685期
青年下鄉採菱 體驗官田文化
2018-10-23
【記者林奕辰台南報導】綠油油的菱角田上,身穿青蛙裝的民眾彎腰採紅菱。「2018官田菱角節」的生態採菱活動,於20日在官田國中舉辦,本次特別與國立成功大學的「大學社會責任計劃官田場域團隊」合作,希望透過學生親自下鄉體驗,發揚並傳承最真實的在地文化。 現在正值菱角採收期,成大學生透過生態採菱體驗,帶領民眾了解菱角的生長環境。 圖/林奕辰攝在生態採菱的活動中,成大學生擔任現場志工,提醒民眾採菱需注意事項,並邀請水菱有機農場農民李鎮賓及周惠靜擔任講師,傳授民眾採菱的技巧。水田裡有父母帶著小孩,當中也不乏青年踩進大片菱角田,體驗採菱的樂趣。李鎮賓表示,採菱時必須逐一翻開葉片,並從菱盤底下的葉腋摘取菱角。他也強調由於菱角田底下是濕泥土,民眾在採菱的過程中需小心步伐,避免滑倒。 採菱角時,必須逐一翻開葉片確認,並從菱盤底下的葉腋摘取菱角。 圖/林奕辰攝「看似簡單的採菱活動,其實有不少要注意的細節。」水菱有機農場青農朱國維提到,在採菱過程需非常小心,否則就會把菱角扯斷,所以現在很少有農民願意開放菱角田供民眾採摘。對於如何判斷菱角是否成熟,朱國維說:「這就是經驗法則了,做久了你就看得出來。」民眾施勝皓對於首次看到菱角田表示新奇,並且深刻體驗農民大熱天下,彎腰採菱的辛苦。 身穿青蛙裝很容易被腳下的濕泥土吸附,農民在旁不斷提醒民眾注意安全。 圖/林奕辰攝透過此次合作,成大學生有機會親自下鄉體驗並學習官田的菱角生態,未來他們將會繼續用文字紀錄的方式發行雜誌,即保存也同時發揚官田的在地特色。成大台灣文學系學生蔡慎祐表示,藉著與農民的相處,他們因而了解當地居民以農業為生的真實寫照。朱國維認為這可以幫助文化的認識,「這種傳承文化的感覺,真的很溫馨、很有成就感。」官田菱角節除了和成大學生有密切合作外,活動現場也有崑山科技大學的學生義賣菱角環保植栽。他們將原本是垃圾的菱角殼,廢物再利用,並協助長者親手製作環保植栽,把義賣所得全數捐助當地需要的居民。官田烏金社區合作社專案經理李政憲說:「菱角殼經炭化後,可取代有益於植物生長的活性碳功能。」而參與義賣活動的崑山科大企業管理學系學生潘嘉玲表示,本身雖是台南人,但透過一連串的菱角節活動,才知道菱角的用途很廣泛。 廢棄的菱角殼原造成龐大垃圾問題,崑山科大學生透過協助長者,將菱角殼回收再利用,製成兼具美觀及環保性質的植栽。 圖/林奕辰攝
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