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小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪

小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪

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小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪

說到汽車避震器彈簧,有在接觸改裝的讀者可能會想到國際大廠《Eibach》或者《H&R》等品牌。不過,其實台灣也有一家品質不亞於國際大廠的彈簧品牌。創辦《Triple S》品牌的《陽旻企業股份有限公司》於1972年成立,一直以來專精於彈簧設計與生產,在1993年跨入汽車用彈簧領域,專注於品質和技術研發,並且在2010年正式成立Triple S品牌,致力於提供性能優異的車用彈簧。這一次,【國王車訊】獲得了難得的機會,前往Triple S位於高雄的廠區參訪,一探汽車彈簧的製造過程與技術。

小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪

▲Triple S位於高雄的彈簧生產線

Triple S品牌旗下目前有三個主要的產品線,分別為適用於原廠型避震器的短彈簧、適用於改裝避震器的直捲式高性能彈簧,以及近期推出的自有品牌倒插避震器,而這次的參訪,我們將主要探究直捲式高性能彈簧的設計與製造測試作業。

原廠型的彈簧通常會採用大捲形的彈簧來達到較長的做動行程,而且通常也是非單一彈簧係數的設計。這雖然可以帶來較佳的舒適性,但是在操控性方面就會有所犧牲。因此,許多性能取向的車款或是改裝型避震器,就會採用單一彈簧係數的直捲彈簧來強化操控上的性能和穩定性。不過,直捲彈簧當然有著和原廠型大捲彈簧相反的缺陷,也就是較短的做動行程,所以在舒適性方面就會偏弱。

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Triple S為了在操控和舒適之間取得平衡,從材質和製造技術著手研發,耗費六年時間開發出了高性能直捲彈簧。Triple S的高性能直捲彈簧和一般直捲彈簧最主要的差異在於彈簧節距更大,增加直捲彈簧的做動行程,藉此達到操控與舒適兩者的平衡,同時,在拉大節距之後,彈簧的圈數也跟著減少,進一步的達到輕量化的效果。和日本相當知名、同樣採用大節距設計的《Swift》彈簧相比,Triple S的高性能直捲彈簧已經能夠達到相同的節距設計。這必須歸功於抗拉強度達到2,100 MPa的彈簧線材和新的彈簧製程,才能達到高支撐性、輕量化、長行程的高性能彈簧。

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▲左至右分別為一般直捲彈簧、Triple S高性能直捲彈簧和日本Swift直捲彈簧,可以注意Triple S彈簧和一般直捲彈簧節距的差異

以一個外行人的角度來看,彈簧不過就是捲成圓柱狀的鋼線,製造技術應該不難。不過,其實要開發出這麼一個高性能直捲彈簧,Triple S可是投注了不少心力。首先,為了確保原料的合乎自家對於品質的要求與標準,Triple S乾脆直接自行製造彈簧線材,並且設立實驗室,透過金相檢驗、硬度檢驗、表面粗糙度檢驗、光學影像量測等各式儀器嚴謹分析線材成品,確保線材成品的品質,才能夠進入彈簧生產線。

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  • 小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪檢測線材品質的顯微鏡
  • 小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪檢測表面粗糙度的儀器
  • 小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪殘留應力分析儀器
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其中一項相當令人驚訝的檢測,是以專用機台夾住線材兩端進行扭轉,藉此驗證線材的強度是否合乎品保標準。下圖所見的兩支鋼線,左邊為未扭轉的線材,右邊則是扭轉了大約30圈以上的線材,由此可見線材的韌性和強度。另外也有破壞測試,利用機具來拉斷線材,檢驗線材的受力極限。除了測試線材的品質之外,也有助於了解線材的特性,做為未來研發新產品的數據資料。

因為檢驗過程專業又繁複,難以一一詳細介紹,但是在參訪過程當中即能夠了解,光是線材原料就需要經過多道嚴謹的檢驗程序來確保品質,也讓人對於Triple S的彈簧品質更具信心。

  • 小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪左邊為未扭轉的線材,右邊是扭轉超過30圈的線材
  • 小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪扭轉線材的機具
  • 小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪破壞測試的機具
  • 小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪被拉斷的鋼線

在進入彈簧生產線之後,首先依照需要製作的彈簧種類選擇對應的線材尺寸,然後使用彈簧成型機開始製作彈簧。看著一捲一捲的彈簧每幾秒鐘就成型,過程非常療癒。不過,在這幾秒鐘的背後是曠日費時的電腦參數設定和實驗測試資料,才能夠讓彈簧成型機製作出所需要的彈簧規格。

  • 小彈簧大學問 《Triple S》彈簧工廠參訪彈簧成型機和不同形式的彈簧
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雖然這時候已經是大家熟悉的彈簧樣貌,但其實這樣的彈簧距離成品還差得遠了。成型之後的彈簧下一步就是送進專用機器進行熱處理,在熱處理的階段基本上就會讓彈簧的規格定型。接著將彈簧兩端進行研磨,然後即可進入珠擊的程序。珠擊的目的在於經過熱處理之後,彈簧表層會有鋼材高溫之後留下的殘渣,因此機器會射出小鋼珠撞擊彈簧表面,把殘渣去除。另外,在珠擊的過程當中,也會對彈簧的金屬結構產生類似「鍛造」的效果,讓彈簧的強度提升。

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經過珠擊的彈簧,已經可以說和成品非常相似。但是在進入烤漆塗裝之前還需要先進行壓縮程序,確立彈簧最終的自由長度,接著就能夠進行品保檢驗。當彈簧確定沒有問題,就能夠進入粉體塗裝的最終階段,噴上Triple S搶眼的粉藍色(原廠型短彈簧)或亮綠色(高性能直捲彈簧)烤漆,就能夠進行包裝準備出貨。而在進入烤漆階段之前的彈簧皆不能夠直接以手觸碰,必須戴上手套才能夠拿取彈簧,這是為了避免手汗或者手上的油漬汙染彈簧表面,可能造成後續烤漆瑕疵。

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▲粉體塗裝作業

不過,就連粉體塗裝也不是一件簡單的程序。Triple S為了讓彈簧達到應有的性能,在設計彈簧規格時也將烤漆會增加的厚度納入計算,所以其實彈簧要在烤漆完成之後才會完全達到設定的規格。也因為如此,Triple S要求彈簧要有著厚度相當均勻的烤漆層,這不但是為了美觀,同時也是要讓彈簧的性能更加一致。這讓Triple S的高性能彈簧在粉體塗裝的過程當中,需要反覆的翻轉彈簧,避免漆料因為重力向下流動造成的烤漆厚度不均。

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▲均勻的烤漆不單是為了美觀,也會影響彈簧最終的效能

在製作完成的彈簧當中,Triple S也會進行抽樣檢測。包括以耐久測試機台對彈簧進行數十萬次的反覆壓縮測試,確保在經過反覆壓縮循環之後彈簧仍然能夠維持應有的性能,鹽水測試則是檢驗彈簧在嚴苛環境之下的抗鏽蝕能力。正是因為嚴格的品質把關和檢測程序,讓陽旻企業獲得了不少原廠的青睞而指定為原廠代工製造車用彈簧。同時他們也是少數包辦原料線材製造的彈簧製造廠,讓其彈簧品質更令人信賴,要說陽旻企業是台灣最強彈簧製造廠也實在不為過。

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雖然已經達到了高品質的水準,但是Triple S的腳步並未停下。在今年的AMPA車用零件展當中,他們首度發表了最新研發的「冠型直捲彈簧」。在改變了彈簧線材的形狀之後,又進一步的增加了彈簧的剛性和節距,達到了更大的做動行程。不過,這種冠型彈簧尚未上市發售,主要原因為製作成本仍然偏高,但是藉由冠型彈簧,Triple S展現了不落人後的研發實力和製造技術,也讓我們見識到了,原來看起來簡單的彈簧,背後有著如此高深的學問和技術門檻。

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▲冠型彈簧(最右)可以達到更高的受力強度,進而拉大彈簧節距,達成更長的做動行程

圖片來源:King Autos / Triple S

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