揭秘:6000枚镀金奥运奖牌制作全过程
北京奥运会开幕前夕,一列从上海直达北京的正常客运列车的一节软卧车厢里,上海造币有限公司副总经理黄平和生产处处长梁德奎“陪同”最后一批奥运奖牌“金镶玉”前往北京。
这是一场跨越中国乃至南北半球的融合:来自青海昆仑山的玉石,经过在格尔木切料,在扬州加工成玉环,最后在位于上海苏州河畔的上海造币厂,与来自智利、澳大利亚的黄金、白银和铜,实现了“金玉合璧”。
“镶玉”
上海造币厂是直属于中国印钞造币总公司的国家造币厂,此次不仅承担了6000枚北京奥运会以及随后的残奥会的奖牌制作,还有奥运会表演项目金、银、铜奖牌和奥运参与牌、残奥参与牌的制作。
2008年北京奥运会奖牌采用“金镶玉”方案,与金、银、铜牌相匹配的分别为白玉、青白玉和青玉,这也是奥运史上第一次使用两种不同的材质制作奥运奖牌。在造币过程中,“金镶玉”是一种全新的工艺,从来没有碰到过。如何让玉完美地镶嵌在金属奖牌上,上海造币厂的工人们颇费了一番周折。
“金镶玉”的诀窍在于奖牌金属内壁和玉环外缘的凹槽。金和玉并不是直接镶嵌在一起的,工人们正是借助这些凹槽,把密封圈加进去使得金和玉结合在一起。这个密封圈也同时起到缓冲震动波的作用,以在发生碰撞等事故时保护玉环。
为了保证奖牌内壁凹槽的一致性,上海造币厂还专门研制了特种刀具,用数控车床车制凹槽,通过多次实验测出参数,控制误差,确保加工精度的一致性并保持在公差范围内。
“琢玉”
金属加工好了,还要配上同样精确标准的玉环。玉环的外圆和内径都有一定的尺寸要求,如果玉环稍大,则嵌入奖牌时由于太紧容易碎掉,如果尺寸稍小,则与金属接触面缝隙过大,很难看。
事实上,为了确保玉环的质量,扬州的工厂也引入了电脑数控的制玉设备,并且经过了数道工序的努力。玉环运到上海后,工作人员还是发现了问题:这些玉环的尺寸有大有小,不完全符合装配规格要求。“对于金属加工,我们可以达到微米级的误差,但是玉石加工达不到这种水平。”黄平说,这就给相应的金属加工带来难度。
同时,“即使玉很薄,外缘上开的槽也会偏,这可能是因为在刻槽的时候玉环摆放的有些倾斜的缘故。”梁德奎表示,不仅是凹槽有偏向,而且还存在深浅不一的问题,这些都给装配出了难题。经过一系列努力后,玉环终于牢牢镶嵌在了奖牌上。在随后的破坏性测试中,奖牌从3米的高度坠地,即使奖牌表面有损坏,有些玉环出现裂纹,但是,“整块、碎片掉下来是没有的。”黄平说。
“磨金”
由于本届奥运奖牌独特的“金镶玉”设计,因此在奖牌制作中,外界普遍认为镶玉是最难的工序,但梁德奎却认为并非如此。“以金牌为例,共有30多道工序,玉石装配只是其中之一,主要的工序还是在前面金属的制作,而这其中有2/3是我们所不熟悉的。”
据记者了解,在奖牌生产工艺流程中,产品压印以后的工序不属于传统钱币生产的范畴。同时,由于实验室制作样品与规模生产之间存在很大的差异,所以在实际生产过程中,上海造币厂遇到许多棘手的问题。
上海造币厂之前制作的奖牌。“吊环都是利用机械原理用螺丝拧上去的,但是这次,由于玉双龙蒲纹璜状的吊环凸出来的地方很细很长,而细长的螺丝强度不够,另外,螺丝经过震动后也会松脱,所以最终要求采用焊接的工艺。”梁德奎说。
焊接并不是造币行业擅长的,除了要保证吊环与奖牌母体必须在圆周和厚度两个方向居中,焊料和焊药不得破坏奖牌和吊环本身,焊接后,还要逐枚做拉力试验并修磨焊点。最主要的,就是要解决由于高温焊接带来的银、铜金属表面严重变色问题。为彻底解决变色问题,上海造币厂也采取了整体喷砂、抛光、镏制等多种物理和化学的办法来处理。
镏制后,奖牌会刻上具体的项目名称,这个时候,还需要另外一道工序,就是表面保护,也就是喷漆。要求喷漆后奖牌表面要均匀,不能有油漆局部积聚之处。奖牌表面色泽效果保持与没喷漆时一致。
保密
要实现零缺陷,黄平表示,还有很重要的一点,就是严格控制镀金质量。“金牌并不是纯金的,而是在银牌表面镀上了6克纯金。如果少于6克,就不合格。”
而要控制好镀金的重量,重点是控制好电镀时间及电流大小,同时金属表面色泽必须均匀,晶粒致密,不允许有局部发亮或镀金层疏松或表层起皮等现象发生。
为此,每一枚奖牌在电镀之前都会用电子天平称重,然后放入电镀槽。同时,由于电镀时每个位置的电流不同,因此工作人员逐枚将奖牌编号,电镀期间每隔一段时间后交换位置,并多次称重,从而确保同批奖牌镀金重量一致。为了控制时间和效果,黄平表示,他们会把重量相近的几枚奖牌放在一起电镀。这样下来,最后每枚金牌镀金重量都很好地控制在6克~6.1克。
对于上海造币厂来说,不仅要保证奥运奖牌的质量与速度,还要保证安全。为了保证在整个制作过程中产品材料以及奖牌成品的安全,上海造币厂制定了严格的安保措施。“我们从仓库开始控制,每天有多少坯饼要点数,然后有多少成品废品,每天都要结清。仓库实行双人管理,另外车间还有安检门,通过安检门时甚至一个回形针都会被发现,更别说这么大的奖牌了。”黄平说,员工也签了保密协议,不允许向家人亲属讲述情况。“别人问我们奖牌做的怎么样,我们也都不能说。”
评论
登录后你可以发表评论,请先登录。登录>>