仿古法“機(jī)械手”錘出超薄金箔
編者按 最近,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委等八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》,提出要持續(xù)保護(hù)老字號,打造具有國際競爭力的“中國制造”高端品牌。今年2月,商務(wù)部等五部門公布了第三批中華老字號名單,推動老字號創(chuàng)新發(fā)展。
制造業(yè)老字號如何在新的時代背景下煥發(fā)勃勃生機(jī)?今起本報推出“老樹新枝”專欄,講述制造業(yè)老字號用科技“駐顏”、永葆“青春”的故事。
【老樹新枝】
◎本報記者 金 鳳
每天上午8時,南京金陵金箔集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱金陵金箔集團(tuán))的車間,總會在轟鳴的錘打聲中醒來。與多年前不同的是,這聲音由千百年來工人們交替掄錘的律動,迭代為機(jī)器壓制金條、錘頭錘打金箔的混響。
聲音變化的背后,是傳統(tǒng)技藝進(jìn)入工業(yè)時代,面對大規(guī)模市場需求,轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)型的生產(chǎn)節(jié)奏。
近日,商務(wù)部等五部門公布第三批中華老字號名單,金陵金箔集團(tuán)位列其中。
借助科技的力量,金陵金箔集團(tuán)讓被列入國家首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的南京金箔鍛制技藝“老樹發(fā)新枝”,在保留原有傳統(tǒng)技藝的同時,憑借現(xiàn)代科技提高生產(chǎn)效率、統(tǒng)一產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),讓非遺重新煥發(fā)勃勃生機(jī)。2023年,金陵金箔集團(tuán)大力加強(qiáng)設(shè)備改造和技術(shù)研發(fā),獲得兩項實用新型專利。
金箔鍛制人力資源短缺
“金箔自古以來就聞名遐邇,它薄如蟬翼、柔似綢緞、輕若鴻毛。”走進(jìn)金陵金箔集團(tuán),南京金箔鍛制技藝省級非遺傳承人、金陵金箔集團(tuán)副總裁葛才金指著展廳里的金箔工藝品娓娓道來。
這家成立于1955年的老廠,于2018年被故宮博物院授牌為“故宮官式古建筑材料(金箔)基地”。2023年12月,金陵金箔集團(tuán)還完成了澳門盛世蓮花雕塑的翻新貼金工作。
關(guān)于金箔最早的文字記錄,出現(xiàn)在明代科學(xué)家宋應(yīng)星的《天工開物》中——“凡造金箔,既成薄片后,包入烏金紙內(nèi),竭力揮椎打成”。
在金陵金箔集團(tuán)的生產(chǎn)車間里,古人的鍛制技藝被描述為12道工序,分別為配比、化條、拍葉、做捻子、落開子、沾捻子、打開子、裝開子、炕炕、打了細(xì)、出具、切箔。
葛才金介紹,12道工藝中,“一開二炕三了細(xì)”尤為重要?!耙婚_”即打開子,就是在裝了1984層金捻子的烏金紙包里,把1絲厚、1平方厘米大的金捻子錘打成0.5微米厚、8平方厘米大的金開子;“二炕”即炕炕,是把裝好金開子的烏金紙包,放到炕箱上烤、去濕,以確保錘打金箔的過程中,金箔與烏金紙不粘連,使金箔的延展性更好;“三了細(xì)”就是打了細(xì),是兩位工人面對面,一人一錘交替錘打烏金紙包兩萬多次,將金開子從8平方厘米錘打至18平方厘米,厚度達(dá)0.11微米左右。500張金箔疊在一起才有一根頭發(fā)絲的厚度。
這些經(jīng)過千錘百煉的金箔,裝點過故宮、頤和園的宮廷建筑,也被貼在香港的紫荊花雕塑和澳門的盛世蓮花雕塑上。
盡管有這樣的輝煌,隨著時代的發(fā)展,金陵金箔集團(tuán)還是被推到了轉(zhuǎn)型升級的十字路口。“20世紀(jì)90年代后期,由于國外市場需求量增大和金陵金箔集團(tuán)的市場占有率攀升,公司急需擴(kuò)大產(chǎn)能。但學(xué)習(xí)鍛制技藝的人已經(jīng)越來越少,于是我們開始嘗試在一些鍛制環(huán)節(jié),用機(jī)器輔助人工操作?!苯鹆杲鸩瘓F(tuán)母公司南京金箔控股集團(tuán)有限責(zé)任公司黨委書記、董事局主席江楠介紹,那場技術(shù)革新自從啟動后,一直延續(xù)到今天。
將人工掄錘變?yōu)闄C(jī)器錘打
走進(jìn)今天的金陵金箔集團(tuán),工人們錘打金箔的錘頭已被收入展示柜,作為一個時代的見證被封存。取而代之的是半自動打箔機(jī)和研發(fā)迭代中的全自動打箔機(jī)。在“拍葉、打開子、打了細(xì)”等需要工人和黃金“硬碰硬”的生產(chǎn)環(huán)節(jié),機(jī)器可以協(xié)助人來錘打黃金。
在打箔車間,記者看到,“打了細(xì)”的十幾臺打箔機(jī)一字排開,工人握住夾著金箔的烏金紙包,在錘頭的起落間,調(diào)整烏金紙包的移動路線,以確保金箔打得均勻、形狀完整。
“錘頭的落點是固定的,但錘打哪些部位,走什么錘打線路,都由工人決定。機(jī)器只是輔助工人發(fā)力,錘打的線路仍然是按照原先的正二路、里二路、外二路這些線路來?!备鸩沤鸾榻B,目前,該公司已有30多臺半自動打箔機(jī)。
近幾年,公司還在研發(fā)升級一款全自動打箔機(jī),希望它可以不依靠人手的扶持和推送,就能自主錘打金箔。
在金陵金箔集團(tuán)的車間里,記者看到,工人們把烏金紙包放進(jìn)全自動打箔機(jī)的“機(jī)械手”中,再在顯示屏上設(shè)定錘打路線。點擊按鈕,“機(jī)械手”便將烏金紙包送到錘頭下,并托著烏金紙包根據(jù)此前設(shè)定的錘打路線前后左右移動。顯示屏上實時顯示錘打路線,錘打進(jìn)度一目了然。這款“機(jī)械手”解放了人手,減輕了工人勞動強(qiáng)度,減少了工傷事故的發(fā)生,于2023年獲得實用新型專利。
“全自動打箔機(jī)最大的技術(shù)難點在于如何逼真地模擬人工錘打的力度、角度和路線。一方面,錘頭砸下去要有回彈力,這樣才能讓金箔充分延展;另一方面,要通過編程讓烏金紙包根據(jù)設(shè)定的錘打路線移動?!苯鹆杲鸩瘓F(tuán)技術(shù)體系負(fù)責(zé)人何警勝告訴記者,經(jīng)過多年摸索,他們聯(lián)合高校,最終確定用旋轉(zhuǎn)的偏心盤帶動錘頭上下運動,每分鐘可以錘擊350下。同時,他們通過編程,不斷修正參數(shù),讓打箔機(jī)能夠根據(jù)所需金箔的不同葉重、不同含金量以及烏金紙的新舊程度,生成不同的錘打路線。
機(jī)械化讓金箔鍛制跑出了加速度?!霸谌肆﹀N打的年代,兩個工人每天只能錘打完一包烏金紙包、鍛制1984張金箔。但借助半自動打箔機(jī),每個工人每天操作一臺機(jī)器可以打兩包烏金紙包。全自動打箔機(jī)的工作效率又比半自動打箔機(jī)高一倍?!焙尉瘎俦硎?,即使用機(jī)器打箔,也要依靠人的經(jīng)驗。工人要結(jié)合金箔的產(chǎn)品需求,設(shè)定錘打路線,調(diào)節(jié)擊打時間。目前,研究團(tuán)隊還在完善全自動打箔機(jī),力求減少黃金消耗量。
自研烏金紙涂料及涂敷技術(shù)
黃金能不能錘打成高質(zhì)量的金箔,它的“貼身護(hù)衛(wèi)”——烏金紙尤為重要。烏金紙是否耐高溫、結(jié)構(gòu)緊密、耐錘打,決定了金箔品質(zhì)優(yōu)良與否。
但是,隨著國內(nèi)外對金箔需求量的增大,烏金紙的供給也一度面臨國外的封鎖。
“20世紀(jì)90年代末,我們從日本購買烏金紙,每個月大約需要200包,但對方只賣給我們100包。而且每包價格很貴,約為2800元?!备鸩沤鸷屯聜儾幌朐偈苤朴谌?,他們開始自主研發(fā)烏金紙。
“在一種特殊的白紙上涂敷材料即可制成烏金紙。我們當(dāng)時選用了幾十種白紙做試驗,對紙張的平滑度、韌性、拉力逐一進(jìn)行測試。同時,我們與高校合作,選用合適的碳黑等材料作為涂料,讓碳黑在錘打的過程中不掉在金箔上,并能讓烏金紙幫助金箔成形,讓金箔有良好的延展性?!焙尉瘎僬f,這一過程中,還要考慮白紙與碳黑、膠水、助劑的相互作用。
歷經(jīng)兩年的研究,團(tuán)隊研發(fā)出烏金紙的涂料和涂覆工藝,擺脫了對進(jìn)口烏金紙的依賴,烏金紙的成本也大大降低。
借助科技的力量,傳統(tǒng)技藝也開始穿越歷史時空、與時俱進(jìn)。2022年,金陵金箔集團(tuán)獲得高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定。
根據(jù)市場需求的變化,金箔也已經(jīng)不再局限于古建筑等貼金使用,在文創(chuàng)產(chǎn)品、化妝品、中藥等領(lǐng)域,金箔也開始“嶄露頭角”。時尚化、年輕化、生活化成為金陵金箔的新標(biāo)識。造型各異的金箔也隨之應(yīng)運而生?!敖鼛啄?,我們在研制異形金箔的制備工藝,重新配比制造金箔的原材料,讓金箔盡量不破碎,再調(diào)整金葉子回火的溫度、時間,提高金箔的柔韌性?!焙尉瘎僬f,這些技術(shù)迭代,是為了滿足不同客戶的不同需求。
例如,團(tuán)隊根據(jù)不同客戶的需求,制作帶有特定圖案的特殊形狀模具。模切完成后,先通過彈力墊板把金箔分離出來,再通過人工分揀出所需圖案。2023年,異形金箔的制備工藝已向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請發(fā)明專利。
“時代在進(jìn)步,金陵金箔鍛制技藝也在與時俱進(jìn)。我們現(xiàn)在使用的未必是一兩千年前古人最原始的鍛制方法,但我們保護(hù)、傳承了古人的鍛制思路。我們希望用最好的技術(shù),把古老技藝更好地保存延續(xù)下來?!苯f。
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