Bikerumor的Factory tour系列是参观各个自行车品牌工程的报道,比较有意思,翻译两篇来看看
原文链接:
http://www.bikerumor.com/2013/12/10/factory-tour-guru-cycles-part-1-office-visit-carbon-bike-design-stress-testing/一段时间以来,我们都在讨论参观GURU CYCLE在蒙特利尔附近的总部兼工厂。同Interbike一起,我们终于得以成行,这让我们有机会近距离了解他们是如何制作轻达670克的Photon HL碳架。我考察了从订购到包装出货的整个流程,还试骑了一辆。车架上的每一处细节都是在GURU的工厂里完成的,成卷的(提醒各位,不是管材)预浸碳材料进入工厂,变成车架发出。所有的型号都是如此,不仅仅是高端的HL系列。
GURU CYCLE也制作钛合金车架,我们将在Part 3里报道。在Part 1和2里,我们将为您带来他们的碳架是如何设计、生产和测试的。
这里是展示厅,在生产车间的楼上,挨着办公室。各个型号都有一两款整车摆放。
在展厅的玻璃墙内,是fitting室。
在fitting台的后面,是装车的地方。而在这层楼的另一边,是咖啡吧,吧台的右侧是会议室,在这里我们看到了对每一次Factory tour都必不可少的设计草图
不予评价
咖啡吧的背后是办公室,销售与客服在中间,前面是美工部门。他们提供很多颜色选择,不过基本上只要你给钱,他们什么都可以搞定
进行中的Guinness bike项目
一旦一台定制车架的涂装确定下来后,图案就被切割打包送到涂装车间等待车架送到。图中的美女是市场/公关主管Jodi
车架的诞生
车架的生产过程始于一个优秀的、专业的fitting测试,这也是为什么GURU发明了自己的尺寸测试系统(已经出售给了cannondale)。这只是这家加拿大小公司众多创新中的一个。另一个是第一个低于750克的车架,PHOTON初版。而最新的photon HL在一台上管54的H1的基础上进行了一些偷轻(你接下来会看到),已经低于了670克。
制造一台photon大约需要3到4个星期,然后需要大约20小时(如果是HL的话会更多)来进行干燥和固化等过程,最后还要一周的邮寄时间。
一旦一名顾客的fitting数据、身体数据(身高体重等)以及个人喜好(刚性、舒适、骑行习惯等)送到,会全部输入GURU的设计软件。软件会自动对一些有隐患的地方发出提示,比如toe overlap(就是脚掌太靠前以至于容易打到前轮后侧)。当所有数据确定后,会生成3份图纸:一份示意图给客户,一份尺寸图显示包括坐杆、把立、前叉在内的各种尺寸,还有一份尺寸图发给制作车架的工人供生产用。当三份图纸都得到确认以后,系统就会生成碳布的切割方案,然后进入切割环节。
生成的切割方案图,每一根管子和部件都有自己的一组碳布切割方案
切割方案被输入切割机,然后从整张碳布上切割出需要的部分。车架上每一个部分都是由切割出的碳布制造,包括管子。这使得GURU成为为数不多的自己制作碳管材的车厂之一。他们使用两种不同等级的碳布:标准的和高模的,并且从头到尾控制碳布的层叠。
下图中显示的是构成一根管子的碳布,每片碳布都精确地进行切割以避免不必要的层叠,这可以减轻重量和节省材料,也使得碳布的层叠更美观。切下来的碳布堆在一起,工人可以一次性搞定一根管子或一个部件。
HL车架超轻的秘密之一就是GURU已经申请专利的带状设计。制造完成的管材看起来像是一根根的带状碳布覆盖在上面,但实际上,是外层的碳布预先镂空出一些带状的空隙。这种设计可以让每台车架减轻60克的重量,而不影响强度和刚性。车架上大多数管材都用到了这种设计。
每一根管材和部件在成型前、成型后和其他的一个工序中都要经过称重和QC检查,为的是确保一切都按照设计规格来执行。每一台车架在涂装前,与理论重量的误差不得超过5克。
碳布切割好以后,就被送到隔壁的洁净车间,在这里碳布包裹在乳胶气囊上进行成型
这是头管和后上叉的气囊
气囊里预先填充了玻璃珠子,好让碳布方便地缠绕在上面。然后清空放入模具。模具是用铝合金切割的,因为比较轻而且容易加工。因为是相对比较小的零件,所以不需要钢模具的高强度。
在这道工序中比较特殊的是立管和五通,就是下图中正在制作的零部件。立管和五通的碳布是缠绕在一个由塑料袋包裹的金属轴心上,然后两者会结合在一起送入模具。这样才能生产出满足压入式中轴强度需求的零件。
他们坦言虽然用硅胶气囊做出来的零件内壁更光滑,但是为了实现两个零件一起成型,必须用到塑料袋。所以他们选择尽可能小的塑料袋与金属轴心贴合,来避免零件内壁的皱褶。在固化后塑料袋将被移除,只留下碳布,顺便可以减轻15克重量。这一部分实际是在part2里讲解的生产过程,不过就算预热吧
下图所示的是GURU工厂内的模具陈列。右上方正在被抽出的是他们的TT车架的模具,使用的是LUG工艺。相比PHOTON系列的直接连接工艺,LUG工艺更重,但是更省人工和时间,也比较简单,从而带来价格上的竞争力。
这个可以调节的模具可以调节管材的尺寸以符合客户的需要。跟其他工具一样,都是GURU自己制作的
打造车架所需的工具和模具都是由GURU自己加工的,这样可以更有效率地进行测试和研发。一个新的车型大约要经历几个星期的原型测试阶段,一旦他们需要修改或者测试某个地方,可以迅速地加工和组装好所需要的工具,几天内就能投入使用。
各式各样的气囊,针对不同的尺寸和型号
左侧的是为PHOTON SL车架准备的碳管
一旦碳布缠绕完成放入模具,就放入下面这个机器进行成型。这台机器可以产生20-25吨压力对模具进行挤压,同时进行加热。当温度达到要求时,就会注入压缩空气。温度和气压会逐步提高,最后达到135摄氏度,120-130psi。整个成型过程大约需要30到40分钟,小零件会少一点。 固化工艺依据不同的碳布和树脂有不同的流程,这也是GURU控制车架制造的一个细节。成型完成后,去除掉多余的树脂,管材会经过喷砂处理后送入组装车间,零件则会视需要再送回洁净车间进行下一步的碳布缠绕只到成为一个可用的整体。
车架测试
在车架制造完成后,一位工程师会随机挑选一个车架带到这个房间里折磨到死。。。这里有4种不同的测试设备,都可以调节负载,来测试车架的不同部分。
下图中的车架正在前三角测试。工程师按照常规的强度进行测试,车架得以通过。然后他会在某些特定的地方增加几层高模碳布,从而增加30%的刚性,代价只是增重2%。(出于商业机密,工程师不会告诉我们在哪里增加)
他同时也测试试验型车架和新的碳布层叠方式。图中的层叠方式表现很好,但是从生产的角度来说并不现实。
下图右边的车架正在进行变态的踩踏测试。测试机器模拟的是1100牛的力量分别加在左右踏板上,然后进行10w次踩踏。形象地说就是一个110公斤的胖子用全身力气骑行好几年。。。工程师有时候还会把负载加大到1700牛测试4000转,只是为了好玩。据说一旦车架通过了前4000转的测试,那么基本上测试持续再久也不会有什么问题。GURU的所有车架,包括变态轻量的PHOTON HL,都可以轻易通过这个测试。
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