第7期：新人的活躍表現(xiàn)與世代傳承的技術(shù)

目錄

?	前輩和新人“從零開始的制造”
?	能一舉打造出理想形狀的鑄造工藝
?	挑戰(zhàn)過去的“手工”鑄造！
?	困難重重的鋅合金零件鑄造
?	在素形材技術(shù)部的協(xié)助下完成車燈類零件制作
?	切身感受到了素形材技術(shù)中所蘊含的傳統(tǒng)與魅力

汽車行業(yè)迎來了百年一遇的大變革期。豐田汽車集齊所有部門，展開了史無前例的劃時代挑戰(zhàn)。

其中之一就是2022年春天，從公司內(nèi)各生產(chǎn)工廠聚集各色各樣的人才，在元町工廠開啟了“初代皇冠修復翻新項目”。豐田時報為您介紹該項目背后的意義，并帶來修復翻新現(xiàn)場最近距離的報道。

在第7期連載中，我們將報道素形材*小組組長首藤修治和組員田中伸治的奮斗，他們挑戰(zhàn)制作了堪稱初代皇冠標志的金屬制內(nèi)裝、外觀裝飾零件以及車燈零件。此外，我們還將報道幫助他們一起完成工作的來自素形材技術(shù)部的年輕員工們，他們勇于挑戰(zhàn)全新的制造工作。
*素形材：用鑄造、鍛造、金屬沖壓等工藝制造成形的零件或產(chǎn)品的總稱。

前輩和新人“從零開始的制造”

初代皇冠修復翻新項目中的許多成員都是技術(shù)高超、經(jīng)驗豐富的前輩，他們擁有SX（專家組）或EX（專家）等公司內(nèi)部的資格證書。

然而，對本項目來說，包括同事和后輩在內(nèi)的骨干社員和新人社員們的存在是不可或缺的。他們的活躍表現(xiàn)以及“前輩向骨干、年輕員工傳授技能”這一點，是本項目最初的主要目標之一。

在“前輩向年輕員工傳授技能”這一方面最成功的部門之一是素形材技術(shù)部，該部門在生產(chǎn)活動中充分利用了包括鑄造、鍛造、燒結(jié)和熱處理在內(nèi)的各種技術(shù)。

素形材技術(shù)部通過對金屬、木材、石材、窯爐材料、橡膠、玻璃和塑料等原材料施加熱量和力，制造出各種擁有形狀和功能的零件。

修復翻新項目的目標是實現(xiàn)“比當時新車還要好的質(zhì)量”，而這只有將汽車推向世界的廠商才能做到。因此，最大的挑戰(zhàn)始終是如何采購必要的零件。

修復銹蝕嚴重的車身需要老練工匠的精湛技藝。此外，還需要通過金屬板材漸進成形這種新的金屬加工技術(shù)重新制造面板。

同樣，作為發(fā)動機關(guān)鍵零件的進氣歧管、保險杠前格柵、車身側(cè)面的標識、開關(guān)車門的把手、環(huán)繞車身并閃耀著耀眼光芒的車門內(nèi)飾板等車身上的裝飾物（內(nèi)裝、外觀的裝飾零件）的銹跡以及作為重要安全設(shè)備的前后車燈，這些部分也由于年代久遠而嚴重老化。

能一舉打造出理想形狀的鑄造工藝

首藤和田中拜訪了素形材技術(shù)部的壓鑄（金屬鑄造法）專家寺田直道，請他用鑄造技術(shù)幫助制造發(fā)動機的進氣歧管以及其他重要的進氣系統(tǒng)零件。

素形材技術(shù)部負責這項工作的新人是長門靜香和矢島誠悟。

而負責為他們提供幫助的是曾在“支撐起日本造車業(yè)的匠人們”系列中登場過的“鑄造匠人”——元木清秀SX。此外還有一位專家，名叫大橋淳。

挑戰(zhàn)過去的“手工”鑄造！

通過鑄造制作零件時，“模具”必不可少。制作通過鑄造工序完成的零件，首先要從制作需要的模具開始。因為模具的原料是鑄造砂，所以叫做砂型。

砂型的制作，首先要在木框中放入砂型用的鑄造砂，將零件形狀的模型等埋在砂中。當砂凝固后取出模型，在砂中就會形成與零件相同形狀的空間。

將熔解的金屬等材料注入該空間，就能將金屬打造為零件的形狀。與切削等機械加工不同，可以將金屬等材料直接成形為需要的形狀。這就是鑄造這一技術(shù)的優(yōu)點。

素形材技術(shù)部在制作砂型時，使用了最新的鑄造專用砂型3D打印機。從用3D-CAD軟件制作的零件的設(shè)計數(shù)據(jù)來看，3D打印機可以制作砂型。

這次，在素形材技術(shù)部負責制作的零件中，有的零件保留著以前的設(shè)計圖，因此可直接通過3D設(shè)計數(shù)據(jù)制造而成。但是，也有沒有留下設(shè)計圖，只有實物的零件。

以前的設(shè)計圖只有2D圖紙，而且圖紙和材料的注釋和現(xiàn)在也有不同，解讀非常困難。原有的日常業(yè)務(wù)是以已有產(chǎn)品的3D設(shè)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，生成模具的3D設(shè)計數(shù)據(jù)，但這次是先讀取2D圖紙，制作產(chǎn)品的3D設(shè)計數(shù)據(jù)，再生成模具的設(shè)計數(shù)據(jù)，這是素形材技術(shù)部首次嘗試的挑戰(zhàn)。

另外，向砂型注入熔解的金屬這一作業(yè)叫做“注湯”，如今該作業(yè)也由自動機器完成。但由于這次需要“手工”制作砂型，需手動將零件的實物和模型埋在木框中，所以不能由機器自動完成。在素形材技術(shù)部的前輩尾崎洋則的指導下，新人矢島負責完成這項工作。

困難重重的鋅合金零件鑄造

元木談到，素形材技術(shù)部負責制作的零件原本只有幾件。

但是長門等素形材技術(shù)部的成員在聽首藤宣講的過程中，感受到他“制造好的產(chǎn)品”的熱情，于是決定認領(lǐng)更多的零件制作任務(wù)。

其中，最難的零件當屬車身側(cè)標、后備箱開關(guān)把手等鋅合金零件。即使是公司內(nèi)頂級鑄造專家元木，也有沒有相關(guān)制造經(jīng)驗。

鋅合金的熔點低，很容易就填滿模具，所以比起鐵和鋁，更容易制造出復雜的形狀和薄壁的零件。而且美觀，具有導熱系數(shù)高、強度高、硬度高、抗沖擊能力強、能夠吸收振動等特點。因此，初代皇冠選用了這種鋅合金，用于車身側(cè)標和側(cè)面裝飾條等裝飾部件的制作。

但是，用砂型鑄造制作鋅合金零件的技術(shù)和know-how在豐田公司內(nèi)已經(jīng)成為“失傳的技術(shù)”。長門和元木被首藤的熱情打動，決心挑戰(zhàn)讓“失傳的技術(shù)”復活。

比起元木和長門等人習慣了的鑄鐵和鋁合金，鋅合金凝固收縮的力度更大。另外，熔化的溫度也很低，因此，在砂型中凝固時容易溫度不均，更容易出現(xiàn)問題。

長門等人一邊接受元木的指導，一邊在方案（砂型中讓金屬怎樣流動的設(shè)計）和冷卻方法上下功夫，最終解決了這個難題。

但問題仍未完全解決。用鋅合金制作的零件的表面，無論如何都會形成細小的孔。如果不把這些洞填平，即使加上鍍層，表面也不會平整光滑。

首藤和素形材技術(shù)部的員工們在公司內(nèi)外到處尋找解決這個問題的方法。最終，選用一種叫做“銻”的金屬，制成1.6mm直徑的焊接棒，再拉長拉細至0.3mm直徑，用激光焊接法焊接在表面，填補孔洞。至此，令成員們滿意的零件終于打造出來。

在素形材技術(shù)部的協(xié)助下完成車燈類零件制作

如果沒有素形材技術(shù)部的協(xié)助，項目組田中伸治所挑戰(zhàn)的如尾燈等，車燈類零件的復原與制造就無法實現(xiàn)。

很多樹脂材料的汽車尾燈罩，都由于老化而出現(xiàn)了龜裂，不能再利用。而且，也找不到老款車尾燈的詳細設(shè)計圖。所以復原組成員們還是需要參考實物重新制作。

由于沒有設(shè)計圖，因此田中只能將初代皇冠上卸下的車燈類樹脂零件進行倒模，從“制作模具”開始作業(yè)。

合成樹脂中，有一種叫做丙烯酸樹脂的材料，具有高透明度和高耐候性等特征。因此被廣泛地使用于日常生活中的各種物品，譬如建筑材料、電子零件、路標，甚至還有涂料。但也正因如此，其系列種類之多也令人驚訝。田中只能日復一日地對各種各樣的丙烯酸樹脂進行測試。

但是無論嘗試多少次，成型后的車燈照形狀都與想象中不同。于是田中找到了過去制作過試作車型以及參加汽車運動的賽車所用樹脂零件的素形材技術(shù)部進行咨詢。隨后，攜手該部門的新員工小野敦司，一同致力于攻克這一難題。

反復進行試驗的兩人，最后終于找到了一款合適的丙烯酸樹脂材料。

但是找到合適的材料后還存在問題，成型的零件中會產(chǎn)生氣泡。首先，這樣的零件從外觀上就不合格，而且如此多的氣泡還會導致強度大打折扣。因此必須想辦法去除掉樹脂中的氣泡。

實際上，素形材技術(shù)部正好掌握著去除“樹脂中氣泡”的技術(shù)和know-how。該部門甚至還留存了一種“脫泡裝置”，是曾經(jīng)研發(fā)樹脂零件時使用過的。

如車燈類這種再生產(chǎn)品的制作，還要面對一大難題，那便是樹脂燈罩的顏色確定。修復翻新項目組成員們希望尾燈和轉(zhuǎn)向燈的樹脂燈罩，能夠盡量接近原版顏色。

田中等人在不斷向公司內(nèi)和公司外的相關(guān)人士們尋求建議后，開始挑戰(zhàn)“原版顏色的再現(xiàn)”。

最后，為了使樹脂更好地著色他們替換了混合燃料，并以0.1g為單位，仔細調(diào)整用量，終于成功再現(xiàn)了原版尾燈和轉(zhuǎn)向燈的顏色。

切身感受到了素形材技術(shù)中所蘊含的傳統(tǒng)與魅力

在素形材技術(shù)部新員工們的幫助下，修復翻新項目組完成了金屬內(nèi)裝、外觀的裝飾與車燈類零件的制作，成品之完美甚至超越了原版。能如此出色的實現(xiàn)修復翻新，素形材技術(shù)部員工們的出色表現(xiàn)絕對是功不可沒。

而對于素形材技術(shù)部的新人們來說，這次修復翻新經(jīng)驗，成為了他們認識自己掌握的技術(shù)、技能所具備的重要性的寶貴機會。

另外，對于將這項工作委托給素形材技術(shù)部的首藤來說，這次經(jīng)驗也成為了一次重新審視自我的契機，讓他更直觀地感受到了自己進入公司后一直擔任的工作其魅力所在。

70多年前，參與了初代皇冠制造的老前輩們，人人都心懷“想制造更好產(chǎn)品”的熱忱。今天，這份熱忱被首藤等項目組成員們，以及承載著豐田未來的新員工們所繼承。

而被延續(xù)的熱情，必將會催生出如初代皇冠那樣，具有劃時代意義的“某種產(chǎn)品”。讓我們拭目以待吧。