軍服不用縫線,美國海軍研究超音波熔接

作者 | 發布日期 2014 年 10 月 25 日 0:00 | 分類 尖端科技 , 自動化
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大部分的衣服都是以縫線縫合,我們習以為常,也不覺得有什麼不好,不過看在美國海軍眼中,縫合可是有很多缺點,首先縫線往往是衣服的弱點,大力扯衣服常會由縫線處裂開,而衣服穿久了,縫線磨損斷裂,就會從縫線處破洞;穿針引線也會在衣服上穿出一排小洞,若是防水衣,這些小洞會成為漏水管道,還要另外加工以貼條封住,而這會增加成本,也會增加重量。



昂貴的技術

不用縫線要怎麼縫合衣服?工業上其實早有這樣的技術,稱為超音波熔接(ultrasonic welding),原理與焊接有些類似,只是把焊接噴槍換成超音波頭,使用高溫下會融化的塑膠材質,形同要焊接的金屬。超音波頭發射超音波,施加在要熔接的材料上,使材料中的分子劇烈震動,產生高熱融化而融合在一起,冷卻之後,材料就像焊接一樣穩穩地結合。

超音波熔接的接縫,有許多優點,不僅可以做到完全防水、防漏氣,接合處更堅固、更平滑,再也不用擔心縫線磨損繃開,唯一的缺點是,目前超音波熔接的材質,還是遠比傳統紡織衣物貴上太多,所以只用在特殊用途,如需要完全防水、氣密的特殊衣物,像處理傳染病或生化毒物的防護衣,或是氣密帳篷,以及飛船氣囊、充氣船、卡車防水布等特殊工業應用。

 

高度自動化降低成本

美國海軍認為,海軍服裝也可以應用超音波熔接,而且,還連唯一的缺點:價格,都能克服。因為一件衣物往往在不同部位有不同縫線,這樣一來,得在不同縫紉機台之間換來換去,這使得成衣業至今仍是勞力密集的產業,相對地,超音波熔接只要同一個超音波頭就能搞定,因此在製造流程上,就理論而言,超音波熔接有可能達到更高度自動化,因而可預期比傳統方式還要更便宜。

8bbaeea127ee8410VgnVCM200000d6c1a8c0____-Welding Clothes-4(Source:Foxbusiness)

美國海軍服裝與紡織品研究中心正資助紡織科技新創事業 Propel LLC ,研究如何讓超音波熔接技術的成本更低,以為美國海軍製作更輕量、彈性更佳,又能防水的服裝,Propel 從工廠製程層級開始思考,計畫以流程改良,以及高度自動化,來達成降低成本的目標。

 

讓紡織業重返美國

這個計畫也不僅僅只是為了提升海軍服裝的功能性與品質,還呼應歐巴馬美國製造業回流的大計,目前紡織業幾乎都在亞洲,包括超音波熔接工廠也大多位於越南等地,但美國法律規定所有軍方制服都必須本國採購,目前美國海軍大衣採購價為一件 190.5 美元,相當於 5,790 元新台幣,一年採購總量為 44,000 件,光是海軍大衣總採購金額就達 2.55 億元新台幣,而美軍總體服裝採購金額則為一年 17.6 億美元,相當於約 535 億元新台幣,光是美軍本身的需求,就是相當大的市場。

目前超音波熔接生產線幾乎都在美國以外,所以也談不上如何產業升級發展自動化或流程改善,有了市場需求的拉力,美國可望引進超音波熔接技術,先用於軍方需求,引進生產線後,進行自動化與流程改善,當技術進步,自動化程度提高、成本降低之後,不僅可以為納稅人省錢,還可以擴大應用於軍方以外領域,甚至帶動美國紡織工業反攻。

美國海軍相關研究人員就明白表示:引進超音波熔接技術到海軍服裝,不僅同時能提供此科技給其他軍方服裝,還有額外好處,那就是可強化美國的工業基礎。Propel 女總裁克萊兒‧金(Clare King)也表示:「深信這只是開始而已。」

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