日本TANABE工廠參訪 日幣六億五千萬元的彈簧冷間成型設備大有學問 記者：Vincent 2001-05-03

原以為此次日本行純粹是比較級的參訪，瞧瞧日本改裝部品製造商和台灣本土的避震器、排氣管製造廠有何不同。想像中，就是規模、管理、行銷、技術層次、產品種類…之差異，只是個排氣管和避震器而已，有何高科技可言？又不是電子避震器+氣體彈簧+四輪阻尼及高度可控制系統。國內SRR也有液氣分離減震筒設計，還有和減震筒分離之液氣瓶設計出現，阻尼、筒身可調及Hi-Low Kit也非高難度。排氣管部分，魚鱗點焊和管徑、造型、材質等問題，國內廠商都可以克服，許多本土廠商還是以外銷市場作為營運主力，訂單數量不夠大還不接單呢，夠跩吧。那日本TANABE有何「秘密武器」呢？請記住這個名詞∼冷間成型。

避震器彈簧的製造過程

成型

冷間成型只是彈簧成型的一種方式，但是在技術上有所限制。其優點為生產速度快，可在常溫下進行，不需繁複的成型加工過程及龐大的設備；缺點是彈簧材質及規格上有所限制，無法使用抗張力極高的彈簧鋼條，彈簧鋼條直徑也很難超過14㎜，因為機器絞不動。而且在快速捲曲的情況下，彈簧鋼的內應力相當大，必須藉由加熱處理及噴金屬砂作業來消除。

但是彈簧的抗張力不夠大、直徑不夠粗，就無法達到高磅數、高耐用度等需求。因此有另一種加工方式，先加熱彈簧鋼使其軟化後，再進行彎曲成型的作業方式。但是產能差，彈簧鋼需先經過裁切、加熱才能成型，作業較緩慢、複雜。因此車用避震器彈簧製造工廠使用二分法：彈簧金屬條直徑14㎜以下的使用冷間成型，14㎜以上者使用加熱成型。

TANABE為了將避震器彈簧製造技術推至更高的境界，斥資六億五千萬日幣汰換原有機器，由德國引進最新冷間成型設備，不使用加熱方式可以將直徑17㎜、抗張力1910∼2060N/㎜2的鋼條捲成彈簧（傳統冷間成型只能使用抗張力1226∼1814 N/㎜2的鋼條）， ▲2 .300 其目的就是要在避震器改裝市場居於領導地位，將旗下產品提升至高性能、高耐用度的境界。 現場參觀時，冷間成型設備為整套自動化機器，鋼條輸入端由四組上下對向滾輪固定作為傳輸動力源。彈簧鋼輸入成型端後，經過油壓控制之成型模具，以斜角度擠壓鋼條，成型速度相當快，電腦控制之高精確度也是其特點。成型結束後立即裁切，效率相當高。電腦控制式介面，操作人員只要輸入參數就可以改變彈簧形狀，連香蕉狀的不規則彈簧或不等螺距彈簧，在鍵盤上彈指間就變出來，不需更換模具。擁有這套機器的助力，產能可以大幅提昇，各種特殊彈簧都可以迅速成型，且材質方面也能達到熱間成型的品質，一舉兩得。可惜這套設備被列為「最高機密」，嚴禁攝影！因此這種成型畫面只能留在筆者的腦海中，只能與網友分享「油畫假想圖」。

有了這套設備不代表絕對優勢，還要慎選彈簧鋼材質，成型後之加工處理更是重要。TANABE使用的彈簧鋼不但抗張力強，另一個特點為輕量化，較普通鋼材減少20﹪∼30﹪的重量。

▲2 .180 ↑TANABE工廠有三間大廠房，   此為彈簧加工廠。

▲2 .180 ↑彈簧熱處理∼使用高週波誘導加熱原理。

▲2 .180 ↑經過低溫研磨處理後之彈簧，平整性優良，且不損及鋼材。

▲2 .180 ↑TANABE的金屬噴砂設備具有細緻均勻的處理效果。

▲2 .180 ↑每一支彈簧成品都需經過最大負荷測試，瑕疵品將被淘汰。

▲2 .180 ↑這部金屬噴砂作業設備的體積相當驚人。

熱處理過程

之前提到的彈簧熱處理及金屬噴砂過程也是TANABE自豪之處。加熱過程為「高周波誘導加熱方式」，以高頻電流通過彈簧鋼產生熱能，是一種內發式的熱能產生方式，非傳統的輻射、傳導加熱，能將彈簧鋼表面與內部加熱不均的情況降至最低。熱處理也是機密，只能得知TANABE使用低溫熱處理，彈簧加熱溫度為380℃，時間為40分鐘，冷卻過程是緩慢進行，因此彈簧熱處理過程要一小時左右。熱處理與金屬材質及所要得到的金屬特性有關，這是一門「經驗科學」，必須透過多次實驗及實測，才能歸納出最適當的熱處理程序，這也是國內材料科技上難以突破之處。就算是相同的金屬材質、相同的加工機器，使用不同的熱處理過程，兩者將有不同的硬度及抗張力表現。

研磨

成型的彈簧如果是用在與減震筒一體式的避震器上，彈簧兩端與減震筒相接處必須經過研磨處理，將弧面磨成平面。研磨過程可以很草率也可以很費工，如果只是用一般的打磨機處理，彈簧鋼將二次受熱，喪失原有之金屬特性。TANABE使用低溫低速水磨方式，且磨石之面積非常大，兼有灑水裝置進行冷卻，避免溫度上升。整個研磨機台非常龐大，很難相信其叫lash;能就只是「研磨」而已，這套設備應該也不便宜吧。這套研磨設備亦著重在精度方面，這關係到平整性，精度差者在避震器作動時容易產生異音及不規則扭曲。任何機械加工之小細節都不可忽略，品質是「嚴格要求」換來的。

金屬噴砂

金屬噴砂的作用為消除彈簧鋼表面的應力，對彈簧的耐用度有很大的影響。冷間成型為高速成型方式，金屬捲曲成型後會產生抵抗扭曲方向的內應力。這種內應力不消除，彈簧在承受第二次外力之後就很容易變性，產生彈性疲乏，車身就會莫名其妙的降低，懸吊變軟。TANABE的噴砂處理乃是使用極微粒的金屬球，以每秒10公尺的高速撞擊彈簧表面，這套設備能達成均勻的噴砂效果，幾乎沒有死角，確保彈簧表面各部分之應力消除效果。成品表面看不到傳統金屬噴砂處理之「魚鱗狀」不規則小平面，其細緻程度如同藝術品一般。

噴砂完畢後，每一支彈簧都需經過最大負荷測試。如果有變形或是表面產生皺折、裂痕者都會銷毀，通過測試者才接著進行塗裝作業，一支彈簧熬到至此總算大叫lash;告成，準備組裝成避震器或包裝出售。看似簡單的流程，卻要台幣一億七千五百五十萬元的設備，及一間千坪大廠房。製造高品質彈簧很簡單嗎？

▲2 .180 ↑位於TANABE總部的倉庫，各類改裝部品整齊排列於架上。	▲2 .180 ↑減震筒阻尼測試器，台灣只有SRR翔展實業等少數廠商擁有。	▲2 .180 ↑相當有趣的可伸縮式大口徑「烤肉炮管」，能屈能伸喔！
▲2 .180 ↑排氣管加工廠房內乾淨整齊又明亮，工作心情當然好囉。	▲2 .180 ↑排氣管成品整齊排列，等待包裝後入庫。	▲2 .180 ↑「男女平等」，機械操作算不上是粗活，是「精密工業」！

日本同業比較

目前TANABE這套彈簧生產設備在日本很難找到第二家廠商能與之相提並論。雖然連lash;多廠商都將生產過程列為商業機密，很難評估其他彈簧製造廠的設備好壞。因此這項推斷是由各廠商之產品規格所做的研判。其他彈簧製造廠商也都是使用冷間成型，只有一家廠商使用熱間成型。TANABE使用抗張力2060 N/㎜2的彈簧鋼，其他廠商只能使用到抗張力1764∼2000 N/㎜2之鋼材，輕量化程度也不及TANABE的產品。即使是熱間成型之加工方式，其產品規格表現也不及TANABE，耐久度上乃平分秋色（兩者都是3年5萬公里彈簧長度衰退量5㎜以下之保證），但是加入產量及製作成本考量，TANABE仍占上風。

測試器材

各彈簧製造廠之測試設備都大同小異。TANABE擁有硬度測試器、耐久度測試器、負荷測試器，其他還有電子磅秤及各種規格測量工具等基本設備。TANABE避震器的減震筒部分是由KYB代工生產，因此TANABE的工廠中並沒有減震筒的生產線，阻尼測試器材也是放在TANABE辦公總部的倉庫內。

▲2 .180 ↑荷重測試器，可量測出彈簧壓縮量與磅數。	▲2 .180 ↑左為顯微鏡，右為硬度測試器，使用尖錐重壓金屬表面。	▲2 .180 ↑顯微鏡下檢測120度尖錐重壓金屬表面破口寬度來判斷硬度。
▲2 .180 ↑工業用顯微鏡，右上方綠色畫面就透過此目鏡所得之影像。	▲2 .180 ↑耐久性測試儀器，必須在72小時內壓縮一千萬次。	▲2 .180 ↑TANABE的實裝車部門，道路測試才能發現實際問題癥結。

其他改裝品之製程

TANABE工廠內除了生產彈簧外，還有排氣管、防傾桿等改裝部品生產。排氣管的生產線並無高科技可言，真正的技術在於排氣管設計及產品公差控制。在彎管機器、裁切機具、焊接技術、加工精緻度等方面，台灣的排氣管製造商也不含糊。但是TANABE有研發能力，並擁有馬力測試機，相對於本土廠商，排氣管性能表現多半是「理論上」有效，外加「感覺上」比較快…。加工誤差方面，TANABE擁有電腦數位測量手臂，排氣管各種彎角數據完全逃不出電腦的手掌心。日本進口的排氣管會比本土生產的更好嗎？以研發過程及產品公差值的角度而言，答案是肯定的。不過之中還有一項變因：台灣的引擎調校和日本不同，不過TANABE也有對應之道：使用台規引擎開發台灣版排氣管，酷吧！

TANABE工廠之規模當然比本土的廠商來得大，但是環境整潔程度及料件庫儲很講究，現場也沒有衣衫不整的工作人員，工作環境也很明亮。髒亂、昏暗這些字眼在此是不存在的，加工中的半成品也是井然有序的排列。工作人員不乏女性，也跟男性一樣一起操作各類機器。以日本的工資、廠棚、行銷等各方面成本來算，TANABE的排氣管確實比國產品貴連lash;多。

▲2 .180 ↑此為生產排氣管的廠房，室外陳列了各式改裝試乘車。	▲2 .180 ↑排氣管裁切的工作也是交由女性員工代勞。	▲2 .180 ↑排氣管連lash;多補強焊接點都由老經驗者操刀。
▲2 .180 ↑排氣管的彎管機具，台灣業者也是使用同類的加工機器。	▲2 .180 ↑測量排氣管彎管精度的電腦手臂，能降低產品誤差。	▲2 .180 ↑台灣版的排氣管模具，針對台規引擎特性來設計。

參訪後記

TANABE很有誠意得邀請台灣總代理－峰頡實業組團赴日參觀工廠，還大手筆招待日本第一大湖∼盜lash;琶湖溫泉之旅，晚宴排場之誇張讓參訪人士開了眼界。不過，整個工廠最令參訪人士興奮者並非生產設備，而是瀏lash;在廠庫外的改裝試乘車，包括TOYOTA Altezza、MRS等性能手排車。但是TANABE原廠方面並未準備妥當，讓所有人空歡喜一場，只能摸摸方向排和排檔桿乾過癮。本團連lash;多「有心人士」心有不甘，紛紛跑去百貨公司買一片最新的GT3賽車遊戲，外加一部PS2主機和感應式方向盤帶回台灣飆個過癮…。

▲2 .180 ↑馬力機。排氣管的設計就是透過馬力機測試後做修正。	▲2 .180 ↑這麼大的產品整備區，由此可見TANABE的規模不小。	▲2 .180 ↑手排的TOYOTA Altezza TANABE改裝式樣。
▲2 .180 ↑原料及半成品的庫儲整齊有序，值得國人借鏡。	▲2 .180 ↑排氣管尾段正在進行魚鱗點焊，老師傅才能勝任。	▲2 .180 ↑筆者最「哈」的MRS敞篷跑車，可惜只能摸不能上路。

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