非鐵

綜觀全球循環鋁材市場中，國際大廠逐步在材料與製程方面研發相關循環技術與使用再生能源，並將其應用於運輸、建築、包裝與消費性電子等產品，除落實節能減廢、提升能源使用效率與減少碳足跡外，亦開始對低碳鋁金屬及其製品以較高價格進行販售。以下將依序針對全球標竿大廠案例與發展趨勢分述說明。

鈦是一種新興的金屬結構材料，具有比重輕、比度高、耐熱性、耐腐蝕、超導等特性而廣泛應用于航太航天、化工、冶金、醫療民生等各個領域，隨著鈦工業的發展和鈦金屬的廣泛應用，鈦材的需求量大幅度上升。近年來，全球因應環保要求的進一步提升、產業結構升級調整要求，因此鈦材在電力、冶金領域的應用越來越廣泛，板材與管材的需求量相對穩定。本文將回顧2019年鈦金屬產業的進、出口產銷量與展望分析。

智慧製造是透過工程系統來整合生產技術 (OT)與資訊科技(IT)使整體製造最佳化。快速成型是數位化無模鑄造技術，使用精密成型設備和電腦軟體控制，實現增材/減材成型，是一種全新的鑄件快速製造方法，實現了傳統鑄造業的數位化智慧製造。快速成型技術於鋁鑄造業之應用可歸納為三類：1.積層製造，2.減材製造，3.積層製造和減材製造結合應用。鐳射樹脂積層製造與鑄造技術的整合應用可即時提供測試雛型件或試量產模具，適用於少批量或試量產產品開發，經由檢驗與測試後可即時評估量產並將測試結果回饋給研發、生產與行銷部門進行生產修正，有助於產品創新高值化設計的實現。

銅因其優良的導電性與導熱性，在金屬中僅次於銀，成為電能傳輸的重要媒介，因此也成為工業關鍵材料，在重電、運輸、電子、機械、五金等都與銅息息相關，而在全球對於綠能產業日趨重視的同時，銅也成為再生能源發展中無可替代的材料，因為無論是太陽能、風力發電等，高效再生能源的建設都須依賴銅來傳輸所產生的能源。本文將針對綠能趨勢下，銅金屬相關的應用案例，來凸顯銅金屬在5+2綠能創新應用市場的發展和機會。

鈦合金在飛機及其發動機中的用量不斷創新高。由於鈦合金的密度比鋼小得多，而強度又和鋼很接近，因此，它可以大大減輕飛機及其發動機的重量。早期的美國波音707飛機，鈦合金用量只有0.2%，到了波音777飛機，鈦合金用量就上升到7%至8%。波音787機體鈦合金用量達15%，創下民用客機機體鈦合金用量最高紀錄。本文將鈦合金材料於波音公司應用在民機與軍機的應用現況與分析。

市場的成長也間接反映出市場的需求,目前市場需求以北美地區為主(市占率30.8%),而亞太地區在未來五年市場成長潛能看好(CAGR=12.3%)。

Ti-Al合金密度低(~3.8 g/cm3)、彈性係數高(165GPa)，韌性又高於普通的陶瓷材料，是綜合機械性能最佳之輕質高溫合金，特別是新一代的高Nb-TiAl合金具有優良的高溫強度、抗潛變、高溫抗氧化和阻燃性能，被認為是可替代鎳基高溫合金的下一代輕質耐熱航太結構材料。鈦鋁合金作為輕量耐熱材料一直備受期待，經過近40年的研究開發與製造技術發展，如今已實用化。本文介紹TiAl合金於汽車用渦輪增壓器葉輪及航空器噴射引擎用低壓渦輪葉片應用現況，從鎳基合金替換為鈦鋁合金仍有許多技術上的課題，另一方面，鈦鋁合金在材料開發技術上可說是還有相當的發展空間。

航太的金屬零件大致可分為塑性加工之鈑金成形零件與機械切削加工成形之零件；目前鋁合金在民航機的用量占飛機重量的60％-80％，在第四五代軍機上的用量也不低於20％。鋁合金的切削加工裝置以5軸NC控制的高速切削加工為主流，由大型鍛壓塊或是厚板製成的一體切削零件也被廣泛的使用。單品零件，尤其是為了機械加工零件的高精度化所需，勢必同時仰賴材料技術面(降低殘留應力)與加工技術面(低變形高速切削加工技術)的支援。

由於鈦合金材料具有輕量、高強度、易加工、耐蝕性等優勢，目前在應用上已經有許多運動休閒器材爭相採用，尤其製程技術的進步下，使鈦合金材料具備更大的優勢。體育休閒用鈦是目前極為活躍的一個領域，各種新產品不斷湧現，時下主要產品有高爾夫球頭、球桿等。另一方面則為生活上常用的手錶、眼鏡、野外登山或休閒用的鈦金屬餐炊具等等重大民生應用，本文將介紹高爾夫球頭與鈦餐具之應用產業現況與趨勢。

縱觀全球鈦金屬產業發展，隨著國際大廠製程技術逐年提升，其過程亦衍生製程效率、能源環保與經營管理等挑戰與問題。以下將從整體產業鏈概念，依序分述上游原礦浮選作業智慧化、中游軋延製程智慧化、下游終端產業智慧化等案例，說明導入AI協助產業轉型與升級的關鍵應用。