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「赛车」世界顶级头盔是怎样炼成的?!

2017-04-21阅读 228 改联网 我要关注


  前几天到位在日本埼玉县大宫站附近的Arai安全帽总公司参加了「Arai 安全帽研习会」,这个研习会在业界可以说是相当有名的深度研习会,接下来就彻底地介绍这次研习会的内容吧!


  Arai安全帽总公司大门口,右边的橱窗展示著在曾经征战各项世界赛事的安全帽。

  研习会就在Arai安全帽新井理夫社长的介绍下开始,社长首先为大家简单地介绍了公司沿革和企业理念。

  新井社长今年78歳,但是让人惊讶的是他现在还是现役的车手,同时也是自家产品的爱用者,以安全性、舒适性为主题,在“即使一点点也好,就算只有一点点,也要制造出比其他品牌他更好的产品”的理念下制造安全帽,正如之后社长所说的,这个理念对Arai安全帽的设计、结构带来了很深远的影响。

即使一点点也好,就算只有一点点,也要制造出比其他品牌他更好的产品




追求材料与结构的「成型部门」



  这次研习会的最大特色是,不只坐着听,还可以到工厂亲自实习参观,在说明员的带领下进入工厂后,首先来到的就是成型部门,成型部门是制造安全帽的外型轮廓,也就是帽体的地方,帽体的重量约占安全帽的50%,是安全帽吸收、分散衝击力相当重要的部分。

帽体的重量占安全帽的50%

  在Arai安全帽内生产的产品几乎都是采用「cLc结构」以及比cLc更进阶的结构,cLc构造简单地说就是三明治结构-把不同特性的材料交互层层相叠,然后用树脂固定以增加强度,不多说,这个结构最重要的就是选用的材料了,Arai安全帽讲究材料,包含自家研发的材料内在,使用了各种材料。

Arai cLc 结构

  这次为了实际体验Arai安全帽选用材料的强度,讲师把在强度测试中使用的「实验片」拿给我们,拿到的「实验片」有6种,分别是普通的FRP、碳纤维、克维拉(Kevlar)、两种使用超级纤维的FRP、自家研发的碳纤维。

Kevlar是现在常见的复合材料纤维之一

  我们分别折折看6种实验片,和一般常见摩托车改装整流罩所使用的普通FRP相比,Arai安全帽使用的「超级纤维」FRP非常柔韧、坚硬,很不好折,Arai安全帽超级纤维的价格是一般玻璃纤维的6倍,强度则是3倍,我们另外也试了为了更增加强度,加工成带状的「超级纤维带」,这个超级纤维带连像我这样一般成年男性的腕力也都几乎没办法折得动的特殊材质,没想到FRP材质的研究竟然能够有这麼多样的变化,这个超级纤维带主要使用在不容易增加强度的镜片周围,这些材质甚至还加入了被使用在防弹背心上的「迪尼玛 (Dyneema)」,以及目前被称为最强玻璃纤维的「Zylon」,不过,不是在整个帽体使用这两种特殊强化纤维,而是利用其耐穿透性加在头顶部位,下顎的部分为了增加强度也封入了加宽到极致的超级纤维带,从这里处处可见Arai安全帽的用心之处。

Arai的超级纤维带用上Dyneema,比Kevlar更轻之外,还有更好的抗水、抗紫外线性能。

超级纤维带也用上Zylon,具备耐高温,高强度的性能。

  裁切帽体是使用由工业用机器人进行的雷射裁切器,非物理性的以刀刃裁切的雷射裁切器不须直接接触到切割面就可以裁切帽体,而制造帽体的模具竟然是Arai安全帽自行制造的,在全日本的安全帽品牌中,自行制造模具的只有Arai安全帽而已,自行制造帽体模具的好处是在设计、测试阶段时马上就可以把设计和细微的调整直接反映在模具上,一款安全帽为了因应尺寸的不同通常都会准备3种模具,透过自家的模具制造机才能达到如此精细的要求、讲究,目前有两台模具制造机同时运转,一天可以制作一个模具。

以雷射进行帽体切割

  帽体完成后会进行多次的厚度加工、检查,这道检查程序相当地严格,即使只是超过规定重量1g就会是当作不良品销毁,如果有厚度不足的地方就会使用超级纤维进行修补。

完成的帽体要经过厚度、重量测试

  让人不可置信的是,介绍到目前为止的製造程序几乎都不是使用全自动化机械,而是以职人熟练的巧手进行的,也就是说,Arai安全帽不使用自动化机械进行复杂的制造工程,而是以透过职人巧手精心完成每一顶安全帽。



讲究安全



  测试机器,让安全帽接受撞击的铁鉆有平面、半球体以及尖型3种,照片上是半球型的。接着是到设在总公司内的测试场参观安全帽的性能测试:

  在这里我们参观了耐撞击测试、耐穿透测试、扣环强度测试、镜片穿透测试。Arai安全帽的所有产品都是依循JIS(日本工业)规格,其中部分品项还根据Snell规格进行製造,这些都是理所当然的,但是除了这些规格以外,还另外进行自订的安全标准测试,这些都是相当严格的规格和测试。

  上图可能看得不太清楚,在测试机的顶端用红色圈起来的地方挂着一顶测试用的安全帽,高度约4m多。

  实际参观的是把FIA规定(F1等)也就是世界最严格的测试,在工厂内重现的测试,测验的结果是达到合格标准的,另外还进行了Snell 规格中没有规定的测试,也就是对一顶安全帽进行多部位撞击的测试,同时也进行了模拟实际车祸事故的测试。


穿透测试结果,也对强度较弱的排水孔进行直接穿透测试

  不过讲师提到:「所谓的测试为了在同样的条件下得出数据的实验,所以无法重现实际的事故条件。」即使是被称为标准严格的Snell测试,如果用km/h表现其冲击速度的话大约是27-28km/h左右,但是实际的车祸事故则会达到80km/h,甚至可能会超过这个数据,因此实际上是无法制作出可以吸收冲击速度80km/h以上的安全帽,所以最近常听到的正是Arai安全帽的「R75 SHAPE」设计原理,R75 SHAPE为了避免冲击打滑时所产生的伤害,加强了打滑时帽体的强度,从这些测试的结果不只看到让人满意的设计,还有对安全的坚持。

穿透镜片测试机,把铁球当作空气枪的子弹,以空气压力把铁球打向镜片。

镜片穿透测试结果。可以看到以红色圆圈表示的地方只有一点点凹陷。

  为了吸收撞击减轻对头部的伤害,帽体的强度和设计虽然很重要,但是具有缓冲作用的内裡也是不可忽视的重要因素。

内里也是很重要的一环

  Arai安全帽是日本国内唯一配合帽体各部位的强度采用「多段式泡棉内里」的安全帽品牌。多段式泡棉内里是配合帽体的部位调整内里硬度的技术,比如在具有强度的头顶部位附近使用柔软的内里,镜片接口的前侧部位等强度较弱的地方就采用较硬的内里以保护头部,这样的安全帽当然是一体成形的。


Arai特有的多段式泡棉内里

  读了这篇心得报导的一些使用者也许会质疑为什么要调整硬度,为什么要使用软的内里,这么做有必要吗?实际上这是考量到安全帽在受到撞击时内里损坏的速度,太硬的内里也会对头部造成伤害,太软则会无法吸收撞击,这样的软硬度是配合帽体硬度的不同,透过调整内里的硬度完成的,这项技术是研发出日本首创在FRP帽体调整泡棉内里的Arai安全帽才有的对安全性的讲究。

配合帽体硬度的不同,以相对应的发泡内里,提高安全性



涂装、组立工程


  在参观完成型部门和检查程序后,我们坐上巴士到同样位在埼玉县内的工厂继续参观。这间工厂内主要是进行上漆作业,根据讲师的解说,Arai安全帽现在主要有两种上漆方式:

  一种是用在单一顏色或是图样比较简单的安全帽上,另一种是利用水转印贴纸的方式上漆,目前Arai安全帽推出不少图样复杂的安全帽,所以主要都是使用水转印贴纸的方式上漆,这项作业也是透过技巧熟练的职人巧手进行的,所以必须依赖职人的双手进行细微的调整。


素色安全帽与彩绘是用不同的方式上漆

  顺便一提,Arai安全帽使用的水转印贴纸很像塑胶模型上使用的转印贴纸,不过转印后加热定型就成了完全不一样的东西,上漆后再涂上透明漆,让顏料不会溶出,同时保持顏色的鲜艳和持久性,参观完上漆作业后,我们又再搭上巴士前往别的工厂,这次是要参观组装生产线,在这间工厂内也组装外销用的安全帽,目前组装生产线八成左右的产能是专为外销用的。


复杂彩绘部份则是用类似水转印贴纸的方式

  在这里看到许多不在日本市面上流通的特别图样的安全帽,所以不禁让人忍不住多看一眼,同时也可以看到组装生产线上依旧有职人仔细工作的身影,用钻模在镜片孔上钻洞等组装工作,看起来好像是谁都可以胜任的工作,但是其实是需要根据每一顶安全帽进行细微的调整,这些都是跟使用安全帽时的舒适性、便利性息息相关的组装作业,所以丝毫都不能大意。

  最后的检查完成后,就是仔细地包装然后等待出货。全部大约20项的生产作业,制作时间大概需要1个半月左右。经过以上的阶段出货后,安全帽就会送到消费者的手中。



对产品的热情


  最后我们还参加了如何使用Arai安全帽方法的研习,包括镜片、内衬的拆装等,到处可以看到Arai安全帽对便利性的讲究,我因为没有戴眼镜所以一直不知道眼镜族戴安全帽时的困扰,让人惊讶的是Arai安全帽的产品几乎都是针对眼镜族设计的,而且还可以针对每个人使用的差异性和眼镜的种类进行微调,有些厂牌是因应眼镜族需求才来更改设计,而Arai安全帽则是把可以穿脱眼镜的安全帽视为理所当然。

  在Arai安全帽公司里有一项旅游点数制度,这是一项把每个月公司员工骑车旅行的距离点数化的制度,主管级员工每个月的骑车旅行距离超过2000km,社长本身也超过1000km,透过员工自己本身也是使用者,把「自己使用的东西不想偷工减料」的态度反映在生产上,也因此连续13年获得全美顾客满意度调查第一名的产品正是Arai安全帽的员工努力不懈地努追求产品的安全和舒适性下的成果。


翻译文章授权转载自:Webike

原文参考:一探「世界级Arai」的精髓!Arai 安全帽工厂直击!

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