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回歸意大利制造 3T工廠Torno曲柄制造過(guò)程探秘
今年初秋,外媒記者連續(xù)兩個(gè)周末參加了在北意大利舉行的3T Jeroboam砂石騎行活動(dòng)。同時(shí)在郊外的僻靜地,參觀了3T的貝加莫工廠,這個(gè)規(guī)模不大的廠區(qū)是所有3T Torno碳纖維曲柄產(chǎn)品的出生地,百分百手工制作,而他則見(jiàn)識(shí)了這一產(chǎn)品的制造過(guò)程。
3T的意大利手工制造,緣起THM
當(dāng)幾年前3T收購(gòu)小而美的碳纖維部件品牌THM時(shí),并不是單純多樣化3T的產(chǎn)品線范圍,而更像是為了拓展3T的自身制造能力。3T真正感興趣的是德國(guó)碳纖維品牌THM的超輕量化制造技術(shù)。
維諾茨(Rene Wiertz)在2007年接手意大利傳奇品牌3T出任CEO,至今一直在尋找既符合經(jīng)濟(jì)效益,又可以將產(chǎn)品的制造中心回歸意大利的最佳途徑。
2016年3T推出了獨(dú)特的旗艦級(jí)碳纖維氣動(dòng)砂石公路車(chē)架,Exploro,這也是該品牌的首款公路車(chē)架產(chǎn)品,并且這款產(chǎn)品依舊在售,為接下來(lái)的產(chǎn)品鋪墊了道路。一年之后3T推出了Strada公路車(chē)架,不過(guò)3T始終沒(méi)能找到足夠的理由平衡碳纖維車(chē)架在歐洲生產(chǎn)所帶來(lái)的額外費(fèi)用。
在第二年春天,3T收購(gòu)THM之后,推出的首款碳纖維曲柄3T Torno在德國(guó)研發(fā)成功。這款曲柄完全由3T生產(chǎn)制造,實(shí)際上除了首批100件試生產(chǎn)的Torno曲柄之外,后續(xù)產(chǎn)品的產(chǎn)地位于意大利貝加莫附近3T歐洲總部。
超輕的氣動(dòng)Torno曲柄,made in italy
在你的印象中,碳纖維曲柄是如何制造的呢?對(duì)于Torno來(lái)說(shuō),顯然一次只能制造一件產(chǎn)品。3T借助于THM在精密制造領(lǐng)域的技術(shù),使用樹(shù)脂傳遞模塑應(yīng)用于意大利制造的Torno碳纖維曲柄中。該過(guò)程省去了碳纖維產(chǎn)品制造中的多次樹(shù)脂粘合步驟,直到最后一道工序才進(jìn)行此步驟,從而可以對(duì)產(chǎn)品中樹(shù)脂與碳纖維的比例有更加精確的控制,同時(shí)也避免了因?yàn)闃?shù)脂固化時(shí)間的限制而給某些工序帶來(lái)的操作時(shí)間限制。
應(yīng)用該技術(shù)后,3T可以在碳纖維曲柄的制造過(guò)程中使用多種規(guī)格的碳纖維布(僅需室溫下儲(chǔ)存),通過(guò)仔細(xì)選擇每一鋪層所需要的碳纖維規(guī)格,可以將制造過(guò)程中的碳纖維與樹(shù)脂浪費(fèi)量降到最低。
Torno LTD&Team詳細(xì)對(duì)比
售價(jià)1050歐元的Torno LTD碳纖維曲柄(上圖前者)使用了更薄、纖維更細(xì)、模數(shù)更高的碳布制成,其所耗費(fèi)原材料成本是Team版本Torno曲柄的五倍以上。LTD款的碳纖維堆疊也要復(fù)雜得多,而且具體的堆疊方式嚴(yán)格保密,有些部位中,LTD版本達(dá)到與Team版本相同的總厚度時(shí),所需要的碳纖維層數(shù)甚至達(dá)到了Team版本的三倍。LTD版本在耗費(fèi)更多原材料,制造過(guò)程復(fù)雜程度成倍增長(zhǎng)的前提下,售價(jià)上相比Team版本只高出250歐元就顯得非常具有性價(jià)比了。畢竟這是一款氣動(dòng)設(shè)計(jì)的單盤(pán)碳纖維曲柄,標(biāo)稱重量?jī)H為300克(安裝螺栓與40T牙盤(pán)之后的總重量為429克)。
Team版本的Torno碳纖維曲柄(上圖后者)售價(jià)800歐元,采用了比較簡(jiǎn)單的碳纖維布堆疊技術(shù),可以通過(guò)最外層碳布紋路的細(xì)致程度來(lái)看出該款產(chǎn)品與LTD版本的區(qū)別。據(jù)說(shuō)這款Team版本與LTD版本在強(qiáng)度與剛性上相差無(wú)幾,但是重量上要輸?shù)?0克。
Torno碳纖維曲柄制造過(guò)程探秘為了讓我們直觀了解到輕量化的Torno碳纖維曲柄所使用的材料,3T向我們開(kāi)放了該產(chǎn)品的制造過(guò)程以供參觀,不過(guò)參觀范圍大部分限于Team版本產(chǎn)品的制造。首先,根據(jù)碳纖維布使用位置的不同,碳布原材料會(huì)被切割成不同的形狀大小,并且分類(lèi)在收納箱中碼放好。
出于保密考慮,3T并沒(méi)有展示太多關(guān)于碳布如何排列堆疊的細(xì)節(jié),不過(guò)還是向我們展示了碳布是如何包裹在預(yù)成型泡沫模具上的過(guò)程。
為了達(dá)到更高的剛性重量比,所有Torno碳纖維曲柄都具有結(jié)構(gòu)性的外部碳布層,之后進(jìn)行的是其它部分與外部碳布層的配對(duì)(通過(guò)較細(xì)的白線來(lái)定位組合,而不是將其粘合在一起)。整個(gè)堆疊的過(guò)程都是不使用樹(shù)脂的,在最后一道工序才會(huì)使用樹(shù)脂粘合。這使得3T在制造過(guò)程中不用考慮樹(shù)脂的固化時(shí)間,而且可以更加精確組合每一塊碳布。
在制造過(guò)程中3T僅僅使用了少量的定制模具來(lái)進(jìn)行樹(shù)脂傳遞模塑工藝,這是THM與德國(guó)科技大學(xué)共同完成的研究成果。
曲柄模具是由互鎖的兩部分組成的(公與母型),組合之后加熱并且加入注入口,完成之后就可以向其中注入樹(shù)脂。
由于模具數(shù)量較少以及一次注入樹(shù)脂帶來(lái)的時(shí)間節(jié)省,所以在貝加莫工廠中只需要幾個(gè)人就可以完成產(chǎn)品的整個(gè)制造過(guò)程。
在完成了模具的清理和準(zhǔn)備之后,就可以向模具中放置碳布了。在碳纖維中軸的外層碳布放置之前,經(jīng)過(guò)精確測(cè)量的松散且較短的碳纖維材料會(huì)放置在底部,這些較細(xì)碎的碳纖維能夠在模具的拐角或彎曲部位很好的填充表面,不會(huì)在成品中產(chǎn)生空隙。
之后,預(yù)先堆疊的碳布層會(huì)被放置在將成為中軸內(nèi)表面的模具部位上,之后這些碳布將會(huì)被仔細(xì)對(duì)齊并且壓在一起。
下一步中,構(gòu)成碳纖維中軸的材料將會(huì)與曲柄的爪部交織在一起。緊接著,將會(huì)在其中插入粉紅色的泡沫模具,并且從內(nèi)部支撐起即將成型的碳布。之后,模具的另一部分會(huì)平移并契合到主體模具上,并且鎖緊。
之后模具會(huì)被放置到3T定制的夾具上,確保模具固定夾緊,并且將金屬模具加熱到80攝氏度,然后在壓力作用下注入樹(shù)脂,這樣可以確保樹(shù)脂在碳布中覆蓋完全且均勻。
驅(qū)動(dòng)側(cè)的曲柄爪以及預(yù)制軸心會(huì)在一個(gè)模具中成型,而非驅(qū)動(dòng)側(cè)的部分會(huì)在三個(gè)一組的組合模具中成型。樹(shù)脂傳遞工藝的效率與一致性優(yōu)勢(shì)意味著曲柄從模具中取出的時(shí)候不會(huì)有未充滿的空隙,也不需要進(jìn)行后續(xù)的精加工,只需要清理模具分型面位置的少許樹(shù)脂飛邊。后續(xù)工作中,只需要在產(chǎn)品上添加水轉(zhuǎn)印的logo圖案就可以了,并不需要修補(bǔ)與涂裝。
3T“意大利制造”計(jì)劃的未來(lái)?
目前3T的Torno曲柄產(chǎn)量并不是很高,平均每年不到一千件,這意味著上圖中這一架推車(chē)上的產(chǎn)品幾乎就是該工廠一整個(gè)月的產(chǎn)能了,產(chǎn)能不高的原因主要是因?yàn)樵摦a(chǎn)品完全手工制造。不過(guò)需要注意的是,這意味著3T已經(jīng)開(kāi)始真正著眼于自己的碳纖維產(chǎn)品制造能力,以及碳纖維車(chē)架的制造。
在3T工廠中,外媒看到了一些研發(fā)項(xiàng)目正在進(jìn)行(沒(méi)有允許拍照),有趣的是,3T成立了一家全資子公司,與總部位于臺(tái)灣的輪組和把組制造部門(mén)是分開(kāi)各自管理的。這家名為Composite Jazz的子公司正巧在公司主頁(yè)上放上了一張未面市的原型車(chē)架照片。
在外媒造訪3T期間,他們正在進(jìn)行關(guān)于全新自動(dòng)化制造流程的研究,并且希望可以通過(guò)這項(xiàng)研究的成果來(lái)降低在意大利制造的車(chē)架產(chǎn)品的成本,目標(biāo)是能將意大利制造與目前的頂級(jí)亞洲制造產(chǎn)品價(jià)格持平。
從目前來(lái)看,3T毫不掩飾他們希望在明年年底之前將部分產(chǎn)品的制造中心轉(zhuǎn)移到意大利的計(jì)劃。雖然目前的準(zhǔn)備還并不是很充足,不過(guò)3T承諾會(huì)在明年春季為我們帶來(lái)更多新產(chǎn)品的更新。
責(zé)任編輯:Avalon
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