HALO是如何加工制造的?

围场里的那些车事 2024-08-05 21:35:07

自从2014赛季在日本大奖赛比安奇身上发生的悲剧,国际汽联开始考虑一种可以有效保护车手头部的安装装置,因此HALO系统也正式开始被引入一级方程式赛车之中,这种装置确实在很多情况下起到了明显效果,甚至它挽救了几个车手的生命。那么HALO装置到底是如何加工制造的呢?

为了能够满足国际汽联安全委员会制定的安全标准,HALO系统必须能够承受相当于15倍F1赛车重量的静态载荷以及时速达到225公里每小时的20公斤轮胎的撞击,同时为了满足不同方向上的冲击,最终国际汽联决定将HALO系统设计成目前的Y形,它是有Y形的管状钛金属结构组成,具体的材料型号是5级6AL4V钛合金,这是一种航天级材料,不仅重量只有7公斤重,而且他可以承受两只非洲象的重量,大约为12顿,也就是一辆伦敦巴士的重量。

它主要由三部分组成,分别是前部的V形过度、U形管以及后部支架,由于HALO装置属于非标准产品,所以制造商必须从头开始加工。其中U形管的加工是最难的部分,考虑到管材在弯曲时会发生形变,这会极大影响它的强度,所以供应商采用了两段管材分别弯曲然后再焊接的技术,不仅确保了强度,而且降低了加工难度以及后部支架和主体结构之间的安装公差,所以U形管并不是由一根钛合金管弯曲制成的。另外考虑到钛在加热时会发生氧化,因此U形部分的两段管子也采用了被称之为“冷弯”的工艺技术,这可以确保钛合金管在弯曲过程中保持其刚性和一致性。而且在弯曲的过程中必须施加相同的扭矩,因此供应商采用的电动弯曲设备,而不是液压机,因为液压机无法做到更一致的负载,并且更容易导致断裂。

在完成折弯后,接下来的钛管焊接也是一大挑战,为了防止氧化,整个焊接的过程必须在密闭的舱室内进行,以此来确保焊缝的完整性和气密性,为此供应商还专门开发了密闭舱室,并使用独特的气体混合物对HALO组件进行焊接,以确保焊缝不会以任何方式氧化。

前面的V形过渡和后部支架则分别采用了使用3轴和5轴CNC加工而成,用的是一整块钛合金胚体材料,其中V形过渡因其复杂的外形和尺寸导致加工时间至少在40小时以上。在以上三个部分相继加工完成后,这三部分直接的连接仍然会放在密闭舱室内进行焊接,焊接的工艺要求和技术与U形管是一样的。

最后一步就是检查整个组件的公差,以确保它可以正确安装到赛车的底盘上,其中后部支架的安装落空的公差必须控制在100微米以内,这对制造商来说也是一个不小的挑战。

在通过一系列的检测后,制造商会在每一个合格的HALO装置上贴上FIA的标签以供产品质量追溯,在完成以上这些工艺和步骤后,整个产品就可以包装出货了。

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