趙宏進

興大發明金屬的穴位按摩法  機器設備更耐用
　　大學教授當起金屬的穴位按摩師！國立中興大學材料科學與工程學系特聘教授
吳威德累積20年經驗，研究出一套金屬專用的穴位按摩法，專門用來消除金屬加
工過程中所產生的殘留應力，與目前業界常用的應力消除方式「熱處理」相較，此
技術不受體積與材質限制，能有效維持精密度、提高產品良率與耐用度。現已取得
美國與中華民國專利，海外台商亦表達高度興趣。

　　吳威德解釋，金屬經車削、鍛壓、銲接、熱處理等加工後會有很大的殘留應力，
平常根本看不到也感覺不出來，但累積到一定程度後，輕微的會導致材料變形，嚴
重的則會使材料破裂。如果是發生在公共建設中的鋼橋、鋼結構建築、壓力容器或
是化學塔槽腐蝕穿孔破壞等，均會造成重大的公共安全危害或財產損失。因此，在
物件還未使用之前如能先消除其內部過大的殘留應力，則等於為此物件求了一張平
安符。

　　吳威德指出，金屬材料的應力消除可分為兩大類，一為熱處理，另一為機械力
的方式，目前業界最常採用的是熱處理。熱處理雖然普及但卻無法適用於任何材料，
像是遇熱會變質的材料，如不鏽鋼會生鏽，或是太大型的工件，都無法用此種方式
施作。另外，熱處理也存在設備昂貴、處理時間長、處理場地受限制等問題。

　　此次研發的「金屬穴位按摩法」，是採用業界鮮少人知道如何駕馭的機械力，
在高殘留應力的金屬上施入合宜的拉壓交變應力，也就是藉由外加的震波輸入讓材
料本身產生極高頻的振動，將會造成危害部分的高應力區去除，而只留下無害的部
分，這樣不僅避免掉殘留應力帶來的危害，還可維持金屬材料在原先設計下該有的
物理與化學性質。

　　吳威德表示，每一個不同的結構、重量、材料皆有特殊反應出來的頻率與振動
方式，外加的振動如施行得宜會讓應力釋放效果極佳，假如不當，不僅無法有效的
釋放殘留應力，反而會對材料或工件造成傷害，最常見的是讓材料產生疲勞傷害的
情形，而導致使用壽命降低。

　　此項發明特別之處在於設計的「振盪應力消除系統」，可以先偵測到頻率，再
採用不同的振盪頻率跟時間，達到最佳的應力釋放，好比每個人皆有其特殊的穴位
一般，利用正確的穴位按摩方式與力道的掌握，才能得到真正的放鬆。

　　「金屬的穴位按摩法」適用於所有用到銲接製程的產業，包含鋼結構、航太零
組件、化工塔槽、壓力容器、精密機械等。吳威德以中部地區極具產業競爭力的精
密機械機具為例，台灣所生產的精密精械為世界級的水準，出廠精度很高，但與歐
洲及日本的機台相較卻有較不耐用的缺點，主要原因在於機台太大業者沒辦法作熱
處理，成品的殘留應力高，使得機台操作一陣子後精度就容易跑掉。

　　十幾年前，吳威德也曾幫直徑寬達2米的台北第二淨水管進行應力消除，當時
也是因為管線大太無法熱處理，而找上他技術協助。吳威德認為，金屬材料應用很
廣，機械力式的應力消除法有推廣的必要，此項技術能與熱處理相輔相成，有效補
足熱處理無法施作的材料與大型的機具，且避免因熱處理所導致的變形與軟化，有
助提高機器設備的精密度與耐用度，且降低潛在的工安危險。