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精密加工界巨作“冬奥奖牌”,靠表面处理上热搜!

2022-02-17 10:46:34 来自: ITES深圳工业展 1667

【导语】 登上热搜的“冬奥奖牌”,背后到底藏着多少精密加工

北京冬奥会期间,我们为斩获奖牌的运动员喜悦的同时,是否有留意过他们手中的奖牌?饱含中国文化底蕴的奥运奖牌在手上散发着温润的光泽,这是一块简约但不简单的奖牌,也是现代制造技术与中国传统工艺的完美融合。

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现代技术先造奖牌外形

冬奥奖牌的形象来源于中国古代同心圆玉璧,五环同心,同心归圆,表达了“天地合·人心同”的中华文化内涵。

奖牌寓意 正面.jpg

正面

奖牌寓意 背面.jpg

背面


制作这个惊艳又内敛的奖牌对工艺参数及操作标准有严苛要求,要将设计图样从图纸落定为现实,需要在工艺细节上追求极致。

设计草稿.jpeg

奖牌设计过程草稿


为此,上海造币有限公司采用数铣和线切割相结合的方式,对奖牌外形及挂钩进行高精度加工,取代传统的焊接工艺,解决压印、数铣、线切割及刻字等多道工序重复定位的准确度难题。

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传统工艺丰富奖牌表面

奖牌制作过程中,最复杂亦最出彩的是表面处理

同心圆环的每一环均做了打洼处理,让奖牌平面变得有立体感,该工艺常用于古代的青铜的礼器跟玉,是一个中国式细节。

新闻 手工制作奖牌特写.png


关于奖牌表面质感,设计团队希望奖牌表面有光泽,但要内敛,避免过于光亮的镜面效果,而雕刻的文字与纹样则要有镜面反光效果,与奖牌表面柔和的光泽形成对比,易于文字、纹样的识别。

为了在奖牌上体现金属质感并兼顾玉温润而泽的特征,厂商通过不断工艺试验,最终对金牌表面进行特殊喷丸处理使其呈现一种微亮的磨砂质感。

*喷丸:用喷丸进行表面处理,打击力大,清理效果明显,但不适用于薄板及带有油污的工件。

最后再采用传统非遗手工工艺——压亮,所有凹刻花纹及文字进行光亮打磨,让镜面与砂面相呼应,提升层次感。


 点击查看视频:冬奥金牌是如何诞生的 

一步工序在显微镜下打磨8小时


车床、磨床、雕刻机等的机械加工到手工研磨,本届冬奥奖牌的复杂程度不亚于2008年的“金镶玉”奖牌,其中最重大难点在于传统金工压亮手艺,要保证每一枚金牌所有的研磨效果基本一致,一枚金牌压亮处理需要研磨师傅在显微镜下工作8小时才能完成。

2022冬奥奖牌.gif


奖牌的制造过程由前期的机械加工和后期的手工完成,每一枚奖牌都要经历粗轧、冲饼、压印、外形加工、刻字、电镀、修整、喷砂、研磨等大大小小18道工序、20项检验才算制作完成。为了体现最高水准,制作团队与奖牌设计团队反复沟通调整,先后保送完整样品多达29枚。

说到喷丸,不知道大家有没想到跟它只有一字之差的喷砂呢


喷丸VS喷砂,傻傻分不清楚

喷丸和喷砂工艺都是以高压风或压缩空气作动力,将所选介质高速地吹出去冲击工件表面达到清理效果。

喷丸处理后,工件表面污物被清除掉,工件表面被微量而不被破坏,表面积有所增加。由于加工过程中,工件表面没有被破坏,加工时产生的多余能量就会引起工件基体的表面强化。经过喷丸处理的工件表面为金属本色,但是由于表面为球状面,光线部分被折射掉,呈哑光效果。

喷砂处理后,工件表面污物被清除掉,但由于清洁力度较大,工件表面被微量且破坏,表面积大幅增加,从而增加了工件与涂镀层的结合强度。经过喷砂处理的工件表面为金属本色,但是由于表面为毛糙面,光线被折射掉,故没有金属光泽,表面发暗。


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