一體成型鍛造工法卡鉗工廠探訪

資料來源：Goo 車訊網 2015/08/09

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文、圖/童國輔

煞車卡鉗是煞車系統中最重要的保安部品之一，因此原廠對於煞車卡鉗檢驗與品質要求都非常嚴格，任何隱藏的故障風險因素都需排除，讓煞車卡鉗不論在任何氣候與工作環境下，都能長年正常運作，而這樣的生產原則與宗旨，也是「捷加」成立多活塞煞車卡鉗製造部門時，所遵循的最高指標。

原本專精於進氣套件研發製造的捷加Simota，為了製造世界一流的多活塞卡鉗，特別搬遷新址，並且成立煞車卡鉗生產部門，透過多部五軸CNC加工機的協助，生產一體成型鍛造卡鉗，讓MIT卡鉗品質向上推昇至一新的里程碑。
多活塞卡鉗種類
鍛/鑄造強度有差
多活塞卡鉗相較於常見的單活塞卡鉗而言，擁有反應快速、夾力平均、來令片面積較大的優勢，煞車力道可較單活塞大，制動性能更加優異，因此高性能房車或超跑都會選用多活塞卡鉗為標準配備，也因為如此多活塞卡鉗才會成為許多房車車主，在追求卓越煞車性能時的必安裝項目，不過即使是多活塞卡鉗也有分等級，一般最常見的是1.「兩片鑄造」材質部品，再上去依序則是2.「兩片鍛造」材質、3.「一體成型鑄造」材質，與4.「一體成型鍛造」材質共四種等級，等級愈高加工困難度愈高，但相對本體強度就愈好，因此市面上高檔競技等級的多活塞卡鉗都是「一體式鍛造卡鉗」。

而一體成型鍛造卡鉗的優點除了上述提到的之外，還有哪些呢？以筆者過去接觸過的經驗來看，多活塞卡鉗由於採用固定式卡鉗設計，夾力產生時兩側活塞室需相對承受施加於來令片的反作用力，此時如果卡鉗本身強度不足的話，是會出現些微鼓狀形變，導致煞車力道衰減，尤其在高溫重踩煞車下更加明顯，嚴重時還會產生左右輪煞車力道不均的問題，這在高速煞停時可是相當危險的問題，也因為卡鉗在每次重踩煞車時都會出現形變，後續也會衍生出煞車抖動、漏油與來令片磨耗不均的問題。而要避免發生上述問題，唯有提升卡鉗強度才是解決辦法，鍛造可較鑄造工法擁有更高的材質強度，如果再加上一體成型與其他補強設計，想要讓卡鉗產生形變就沒有這麼容易。而這也是為何捷加要堅持採用「一體成型鍛造工法」，來製造多活塞卡鉗的主因。

煞車盤自動平衡切削機，只是廠內基本的生產與檢驗設備，目的在穩定煞車碟盤高速轉動時的平衡性。
加工難度極高
五軸CNC只是基本
大家或許會問：既然一體成型鍛造工法對於提高卡鉗強度這麼重要，為何市面上不常見，多數都是採用兩片式設計？據捷加-黃總經理表示，這是因為一體成型鍛造工法的加工困難度，遠比兩片式卡鉗高上許多。首先加工機台必須採用一部含刀具造價千萬以上的五軸CNC，才能為一體成型卡鉗進行加工，而有了機台只是基本門檻，如何讓刀具能快速、精準的進行加工，取得0.01mm以內的公差值，其電腦程式的撰寫也是一門功夫。

偌大的廠房內除了煞車卡鉗的加工部門外，還可見到其他生產部門，且廠內還設有四輪馬力機，用來測試產品效能之用，這樣的設備是國內零配件製造商少有的。
不只如此，「把卡鉗粗胚放進CNC內，連貫作業從一跑到完，拿出來時已是成品」，讓五軸CNC加工過程中不能有人為移動卡鉗的情況發生，這是捷加黃總對生產過程的堅持，因為只要人為更動到卡鉗就會產生加工誤差，例如拆裝卡鉗進行翻面等，加工的人為工序愈多，加工完成後的工件就愈不精準，沒有了「精準度」又如何保證卡鉗裝車後不會發生抖動、漏油、異音、活塞卡死、來令片磨耗不均、左右拉扯等問題呢？沒錯，「精準度」才是生產高品質卡鉗的最重要關鍵，這也是捷加花費多年時間接觸多活塞卡鉗市場後，真正得出的答案。而為了達到全自動化加工技術，除了硬體外，不斷修正的加工程序才是最重要的，背後所花費的時間與心力，絕非局外人所能體會。

精準度影響甚重
不斷進化只為安全
為何精準度如此重要？請大家試想多活塞卡鉗真正作動的零件是什麼？答案是內部活塞，藉由煞車油壓推動活塞，使來令片產生夾力是卡鉗作動的簡單過程，活塞不外推時會被來令片推回活塞缸內，因此活塞是經常往返作動的零件，而煞車力道要平均、迅速、有力，活塞的作動就不能卡卡的，必須是順暢，最理想的狀態是所有的活塞都能「同心同動」－同步作動、同時到位，如此煞車力道就會平均且強勁，而要達到如此境界，活塞與卡鉗之間的「緊配公差」就很重要，不能太緊也不能太鬆，且整個圓周公差都需一樣，追求的精密度同樣是在0.01mm以內。

看起來其貌不揚的是五軸CNC加工前的卡鉗鍛造粗胚，因有經過鍛壓過，因此已可看出初步外型，而另一張漂亮的卡鉗則是已加工完成，並經過表面處理過的成品。
然而，活塞是在高溫多粉塵的環境下工作，活塞缸內又需透過油封環阻隔煞車油外漏，如何確保在任何高低溫環境下，間隙公差與油封彈性都能符合標準，不會因為高熱膨脹而卡死活塞，藉此讓活塞能靈活作動，又能防止粉塵進入間隙中，避免磨損活塞表面導致漏油，這都需以精密加工為基礎，再透過高品質的活塞、油封環與防塵套的搭配才能達成，從本體強度的建立、鋁合金材質的純淨度、活塞缸公差的掌握、油封槽的精密加工、熱膨脹係數的控制，到橡膠部件的精準度與耐熱性等，每一個環節都需謹慎不可大意，如此才能打造出完美的一體式鍛造卡鉗。當然若想要藉由挖大活塞缸的方式，確實能解決活塞卡死的問題，不過後續漏油的問題卻也非消費者所能接受，因此唯有以正確的工法來生產多活塞卡鉗，才是永久經營之道。

而組裝完成的每顆多活塞卡鉗(全檢)，都需經過專業卡鉗測試機台的檢測，以高低壓空氣打入卡鉗內，針對有無漏氣、左右活塞夾力平均與否、及活塞作動速度等項目進行檢驗，確定沒有問題後才會組裝出貨。

目前捷加推出的新品牌ATTC，是專屬於一體鍛造卡鉗，規格有四活塞與六活塞，四活塞直徑為40mm x2、36mm x2，六活塞直徑為36mm x2、32mm x2、28mm x2與40mm x2、36mm x2、32mm x2。
目前捷加煞車卡鉗部門的經營重心會放在OEM與ODM代工部分，歡迎各大改裝品牌洽詢代工事宜，不過為了讓大家能真正體驗到一體式鍛造卡鉗的魅力，捷加也創立一個新的「ATTC」品牌，旗下共有四、六活塞卡鉗+330/350/380mm的雙片式碟盤可供車主選購。