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目錄
? 守車體之堅,繪車身之美的涂裝工藝
? 進入公司35載春秋,一門心思扎在涂裝部門
? 開發(fā)汽車涂裝技術,并確保其生產(chǎn)力和品質(zhì)
? 卓越的涂裝技術,超越他人之美
? 對色調(diào)的細膩感知和鬼斧神工的噴槍操作技能
? 讓顧客感到幸福的“更好顏色”的汽車
? 培養(yǎng)未來的“涂裝工匠”
在當今這個以3D打印、AI技術為代表的數(shù)字化備受矚目的時代,造車行業(yè)的一線其實還存在著一些依靠“老手藝”而運轉的部門。
ToyotaTimes將聚焦這些用其自身精湛技藝支撐起汽車行業(yè)的“匠人”們。并開啟一個直指日本制造業(yè)精髓的新特輯“支撐日本汽車制造業(yè)的匠人們”。
這次我們的采訪對象是有著“涂裝工匠”之稱的宮地敬司先生。
第6期 用色彩煥發(fā)汽車之美的涂裝工藝開發(fā)者--“涂裝匠人” 宮地敬司
豐田汽車 生產(chǎn)本部 車輛生產(chǎn)領域 涂裝成型生產(chǎn)技術部 涂裝整備課 高級專家
汽車涂裝保護了整日日曬雨淋的車體,讓車體免受空氣中漂浮的雜質(zhì)、灰塵、濕氣等的侵蝕,減少傷痕和生銹等對車體的損壞,延長了汽車的使用壽命,還屏蔽了駕駛時噪音,為駕駛者構建了一個靜謐舒適的車內(nèi)空間。更重要的是,汽車涂裝體現(xiàn)了汽車的審美價值,即決定了汽車的美感。一輛汽車的性能和設計再好,如果車身顏色和品質(zhì)低劣,也不可能成為讓人一眼傾心的完美汽車。
車漆的厚度只有1/10毫米(100微米)左右。但是這薄薄一層汽車“皮膚”卻是由四層涂面構成,也就是要經(jīng)歷4道涂裝工序。
由4層構成的車漆,厚度僅為100微米左右,相當于人的一根頭發(fā)。
其中,最下面一層是“電泳層”,也稱為“底漆層”。所謂電泳是對防銹涂料施加電壓,使其附著在工件表面的一種涂層工藝。將帶正電荷的車體浸入帶負電荷的涂料池中,利用電場的力量,使涂料均勻、無縫覆蓋在鋼板材質(zhì)的車體表面。
將車體浸入涂料池的“電泳涂裝”生產(chǎn)線
當電泳涂裝工序完成且車身表面的涂料徹底干燥后,接下來是樹脂(密封劑)涂裝。這是使用密封劑的樹脂填充鋼板的接縫和間隙,以防止水和灰塵進入車體內(nèi)部(密封的過程)。這一道工序還能起到防止駕駛噪音進入車內(nèi)的作用。在建筑界,廚房和浴室等大范圍用水的房間裝修中,也有一道“密封”的工序。但是在這一步驟中,由于只是對車體部分進行了填充,所以也有人不將其視為涂裝工序。
完成電泳(底漆層)涂裝和密封涂裝的車身上再次覆蓋的涂層稱之為中涂層,也就是最表面涂層的底涂層。防銹作用的電泳涂層表面上,由于涂料特性不可避免地會產(chǎn)生很多凹凸。而中涂層的目的就是整平電泳層造成的凹凸,并提升下一道工序的油漆涂層的色澤。
在中涂層干燥后是兩層面漆涂層,亦稱“主涂層”,它包括決定汽車顏色的基色漆層以及賦予車身光澤的清漆層。這兩層有時也被稱為“主漆”。豪華車型還可以選配的更為高檔的特殊“高品質(zhì)涂料”,這種涂料會附加在基色漆和清漆之間,也就是形成三層構造。
本期節(jié)目主角就是涂裝工程的專家——“涂裝工匠”宮地敬司。
1967年4月22日出生,現(xiàn)年已54歲的宮地敬司高中畢業(yè)后,在1986年成為一名豐田員工。從踏入豐田的那天起,在之后長達35年的歲月中,他全心全意地鉆研在涂裝部門。2000年獲得專業(yè)技能A級(涂裝工程整備領域),2021年晉升為“高級專家(SX)”。在約570名員工的涂裝和成型生產(chǎn)技術部中,他成為了名至實歸的“技術一把手”。
談及涂裝工藝的宮地,云淡風輕的言語間傳遞著對工作的炙熱。
“我加入豐田是因為我喜歡搗鼓做東西。小時候,我就樂此不疲地為塑料模型上色。被分配到現(xiàn)在的工作崗位上,我對顏色的興趣更加濃厚了。”
宮地活躍在生產(chǎn)一線,是豐田車身“水性化”涂裝技術革新的功臣之一。2000年,當宮地榮獲專業(yè)技能A級時,全球汽車制造商都在為保護地球環(huán)境而全力攻堅這一技術課題。
在此之前,汽車涂裝中使用的涂料,特別是中涂層和面漆涂層涂料,都是有機溶劑和揮發(fā)性有機化合物(VOC)的溶劑型涂料(油性涂料)。然而,揮發(fā)性有機化合物在干燥時會釋放到大氣中,成為光化學煙霧等空氣污染的罪魁禍首。為了大幅度減少這種揮發(fā)性有機化合物的釋放以及減少汽車制造導致的空氣污染,必須要控制溶劑型涂料的使用量,即選用有機溶劑含量更低的混合型涂料,或者選用不含有有機溶劑的水性涂料。
汽車制造迎來了涂裝技術大革新時代。宮地率領的技術團隊研發(fā)出水性涂料新技術,積累了相關技術經(jīng)驗和專業(yè)知識。時至今日,除了少量清漆外,大多數(shù)涂料都已經(jīng)實現(xiàn)了完全的水性化。
現(xiàn)在,宮地的工作職責就是確保包括雷克薩斯在內(nèi)的所有豐田制造車型的涂裝工程的生產(chǎn)力和品質(zhì)。
設計師決定汽車的涂層顏色。而擺在宮治前面的第一項工作就是思考如何在生產(chǎn)現(xiàn)場再現(xiàn)設計師想要的顏色。應該選用怎樣的涂料,又應該怎樣混合調(diào)色,再通過怎樣的技術實現(xiàn)?涂裝工藝不僅要在生產(chǎn)現(xiàn)場杜絕產(chǎn)品缺陷,更是要確保在每天1,000臺的批量生產(chǎn)中涂層質(zhì)量穩(wěn)定。因此要確立“優(yōu)良品制造工藝”并將其交付給生產(chǎn)現(xiàn)場。
正在檢查涂層質(zhì)量和劃痕的宮地,任何最細微的差別都無法逃過他的眼睛。
“如果不能在生產(chǎn)現(xiàn)場保證穩(wěn)定的品質(zhì),無論是多么有吸引力的設計,也無法采用。如果設計方案無法轉化為優(yōu)良品制造工藝,我們就會向設計部門提案重新調(diào)整設計?!边@也是宮地的一項重要工作。
此外,宮地的部門也會評估和檢查當車漆涂層被劃傷,補漆修復后涂層是否能恢復到原來的狀態(tài)。
作為“涂裝工匠”的宮地會綜合考慮顏色品質(zhì)、生產(chǎn)性和可修復性,最終判斷是否真正可以采用設計師的顏色,沒有這一錘定音,生產(chǎn)線將不會生產(chǎn)這種顏色的汽車。
“在涂裝部門,我們會活用長年以來積累的技術、技能、知識和經(jīng)驗,努力打造一輛‘顏色更美、更具魅力的汽車’”這是我的工作。而這一切都是為了讓乘坐這輛汽車的人獲得更多的色彩美感,體會到更多的幸福。在從早到晚的工作中,我心中都銘記這一點?!?/p>
此外,培養(yǎng)自己工作的承接者,讓“涂裝工匠”后繼有人,對于現(xiàn)年54歲的宮治來說,也是一項重要工作。
從宮地身上看到的是一位純粹工匠的秉性,沉默寡言,不說多余的話。但是樸實外表下,他身懷的卻是涂裝部門內(nèi)無可爭議、眾人交贊的最高技能。
在“空氣噴涂”工藝中,即使采用完全相同的涂料,底色膜的厚度相差3/1000毫米(3微米),涂層顏色也呈現(xiàn)微妙的變化。另外,在清漆涂層,只要漆膜厚度出現(xiàn)5/1000毫米的差異,涂層光澤度和質(zhì)感就會大相徑庭。而宮地憑借敏銳直感,能清晰捕捉到所有差之毫厘的不同。
“補漆”要求修復工人必須具備能分辨顏色(色相、色調(diào))細微差別,判斷色澤優(yōu)劣的細膩感知能力。此外,為了還原最初的顏色,以克為單位精細調(diào)和涂料的調(diào)漆技術,以及嫻熟巧妙地使用各種噴槍的噴涂技能也是一名修復油漆工必須掌握的。
而在這一領域,宮地的技能(空氣噴涂/補漆)水平是無可爭議的首屈一指。
宮地鐘愛的補漆用噴槍。配合不同用途,噴槍種類繁多。
當聽到“空氣噴涂”時,有些人可能會疑惑“涂層工程早實現(xiàn)自動化了,還需要這項技術嗎?”
過去,生產(chǎn)線上的車身涂裝工程采用的都是空氣噴涂,全部由油漆工手持噴槍完成。為了提高涂裝效率,穩(wěn)定和提高涂裝質(zhì)量,并保障安全作業(yè),加快作業(yè)速度,自動化已經(jīng)推廣了幾十年。今天,量產(chǎn)車的噴漆已高度自動化,幾乎所有的涂裝工序都是工業(yè)機器人完成的。
過去的空氣噴涂生產(chǎn)線
豐田也一直在積極致力于推行涂裝自動化,其自動化的推廣可以追溯到50年前。1994年導入了一種手臂式涂裝機器人,它可以匹配傳送帶運過來的車體,完成任何部件的噴涂,并保證涂裝工藝水平的一致性。
手臂式涂裝機器人
如今無論是機器人,還是涂裝技術都有了突飛猛進的進步,早已今非昔比。涂裝速度和效率也都有了驚人的提升。例如,“使用的涂料有百分之多少涂在車身上(是否涂上)”,也就是所謂的涂裝效率,過去只有25%左右。也就是說,3/4的涂料其實都沒有涂在車身上,而是被白白的浪費掉了。但是,通過采用最新技術、施工方法和設備,目前的涂裝效率超過了95%。換句話說,只有不到5%的涂料被浪費了。
在豪華轎車中,只有很少一小部分的涂裝是通過空氣噴繪完成的。最新的涂裝工程中,會在豐田自主研發(fā)的“無空氣車漆噴霧器”上配置最新型的機器人。機器人靈巧地揮動機械手臂上,高速精準地在一臺臺隨傳送帶移動的車體上噴繪涂層。
裝配在豐田自主研發(fā)的“無空氣車漆噴霧器”(下)上的最新型機器人(上)
但是教授機器人作業(yè)的則是宮地他們。機器人只是忠實再現(xiàn)過去手工作業(yè)中油漆工根據(jù)車身形狀熟練操作噴槍的“空氣噴涂”流程。
“必須根據(jù)涂料的種類,選取最佳的噴涂方式。如果跳過這一步,沒有精細調(diào)整涂裝流程,車身涂層就會出現(xiàn)不均勻和流掛。車身形狀越復雜,涂裝難度就越高。手工噴涂如果無法涂得很漂亮,是無法指望機器人表現(xiàn)得更好?!?/p>
豐田對汽車涂裝的要求有多高?管理涂層品質(zhì)的“涂裝工匠”宮地對于色調(diào)的感知又有多細膩呢?
涂裝成型生產(chǎn)技術部為更直觀的評價涂層顏色,設置了專門的展示臺,展示臺上配備接近自然光的光源,為了這次采訪,涂裝成型生產(chǎn)技術部特意準備了采用最新涂料和技術制造的新品門板,以及手工補漆修復過的門板。
配備接近自然光的專用展示臺
采用最新涂裝工藝制造的外板,色澤鮮艷,光彩照人
最新的高品質(zhì)噴漆門板與常規(guī)噴漆門板并行排列。精細的美感、鮮艷的色彩和深邃的光澤讓人印象深刻。但更讓人驚嘆的是經(jīng)過宮地之手修復后的門板涂層,簡直是天衣無縫,無懈可擊。
右邊是經(jīng)過補漆后的門板,左邊是全新的門板。一般人幾乎不可能察覺到兩者差異。
“這是‘合格的補漆修復’,這是‘不合格的補漆修復’?!睂m地解釋道。然而,在普通人眼中,這兩者毫無差別。兩者都像是全新品。沒有宮地用手指指出位置,旁人是絕對看不出哪個部位曾經(jīng)修補過,因為一切都是雁過無痕。
事實上,宮地和涂裝整備課的同事們都有一種能辨別出細微顏色差異的“色調(diào)感”。據(jù)說,沒有這樣的能力是無法勝任這個崗位。宮地也坦言“有部分色調(diào)感是無法通過訓練來培養(yǎng)的?!?/p>
那么宮城的感官到底有多細膩呢?記者和宮地的學徒一起參加了一個色調(diào)能力測試。測試的內(nèi)容是將涂有淺紫色到綠色的多個圓柱塊按顏色漸變順序排列。
將20多個顏色非常淺且漸變的色樣按照從紫到綠的色調(diào)漸變順序排列。每個色樣的顏色看起來都非常相似。
測試時間是2分鐘,由于各種色樣差別太細微,記者已經(jīng)眼花繚亂,測試早已超時,記者也只能心服口服地放棄。然而已拜師宮地近四年的工人幾乎在轉瞬間完成了測試。
這位工人已經(jīng)具備了辨別色調(diào)細微差別的能力。即使在普通人眼中相同的顏色,在宮治等人看來也一定是迥然不同的。也許平日中大家不會意識到,其實每個人對色調(diào)的感知是千差萬別的。通過這個小小的測試,記者已經(jīng)親身體會到這點。
接下來,宮地帶領記者來到了一個正在進行修漆作業(yè)的工位。在這里,他親自演示了門板的涂裝補漆。
在補漆工藝中,首先要將劃傷部位及周圍表面的油漆薄薄地刮掉,這稱為“打磨”。接下來,以克為單位精細調(diào)配涂料,也就是調(diào)漆。如果是金屬漆,為了還原其金屬光澤,還會添加細鋁粉。
將油漆和添加劑進行混合,調(diào)制補漆用涂料。調(diào)配中細微的差異也可能完全改變涂料的顏色和光澤。
應該選用什么顏色的油漆,應該添加哪種添加劑?在這里,宮地的厚積薄發(fā)的豐富經(jīng)驗將發(fā)揮點睛之筆的功效。接下來是將準備好的修補漆裝配在噴槍上,手動噴涂在打磨完成的部位。
“新品生產(chǎn)時采用的涂料和補漆噴涂使用的涂料是不一樣的。要精確配比油漆的顏色,讓它看起來分不出區(qū)別。這就是補漆的難點。這個說法可能不太好,但是實際上補漆的最高境界就是‘如何騙過客戶的眼睛’”。
最終呈現(xiàn)的修復效果與涂料的粒徑、噴槍的氣壓和噴射量、噴槍與噴涂物體的距離以及噴槍移動速度都息息相關。
如果涂料顆粒太大或太細,將無法與原始涂料融合;如果噴射量太大,涂料會流掛;如果噴槍與噴涂物體的距離不合適,涂料將無法正常霧化。此外,噴涂速度也會極大影響光澤效果。這是一個只能憑借感官、直覺和經(jīng)驗而決定成敗的過程。
補漆修復作業(yè)時,宮地會調(diào)動全身來操作噴槍。從上到下,又從下到上,不斷地改變噴漆方向。據(jù)說這是為了調(diào)整添加到涂料中的鋁顆粒的排列。 宮地甚至在操縱涂料的顆粒運動。
宮治手握噴槍,一點一點、細致精確地修復殘缺部位。這是別人難以望其項背的獨門絕技。
宮地自2000年獲得涂裝工藝整備領域的專業(yè)A級資質(zhì)后,就開始從師自己的前輩也是高級專家熊谷武夫。10年學徒生涯的磨煉,他已經(jīng)將補漆修復的手藝掌握得爐火純青。
“補漆相比普通的涂裝難度更高,特別是淺色系。而淺色系中的無色系修補更是難中之難。因此,我經(jīng)常惹熊谷老師生氣。自己要怎么做,只有自己能給自己答案?!?/p>
無論是在生產(chǎn)現(xiàn)場,還是在汽車經(jīng)銷店進行補漆作業(yè),工人首先要做的就是調(diào)漆,確定使用什么涂料和添加劑,以及按什么比例調(diào)和。而根據(jù)每種汽車涂層的顏色,一車一方,開出不同配料單就是宮地的工作。
“涂裝這項工作其實是奧秘無窮,深不可測的。當我完成一項工作,從中獲得滿足感時,也是我最開心的時候。”
擁有卓越不凡的色彩感和涂裝技能的豐田“涂裝工匠”宮地敬司,即便是走在大街上,最先跳入他眼簾的永遠是來來往往的汽車涂裝顏色。此外,如果在車流中發(fā)現(xiàn)自己親手噴裝的車型,心中就會油然而生一種自豪感。
現(xiàn)在的宮地正在全身心的投入在生產(chǎn)現(xiàn)場,致力于開發(fā)出超越高品質(zhì)涂裝的“超高品質(zhì)涂裝”工藝。
“最近,愿意為自己中意的顏色買單的客戶越來越多了。其他汽車廠商在涂裝方面的技術也是日益精湛,漂亮的汽車越來越多。我們不能輸給他們,我們必須挑戰(zhàn)更高峰的技術,帶給汽車更多彩的涂裝。制造出顏色更好的汽車,讓乘坐車的人感到更加幸福。就是這樣的希冀讓我們堅守這方寸之地的涂裝工位,鼓勵我們無懼失敗不斷嘗試?!?/p>
繼雷克薩斯的“酒紅云母色”之后,大熱的雷克薩斯LC“Radiant Red”車漆正是宮地開發(fā)的超高品質(zhì)涂裝工藝的杰作之一。這種亮紅色會隨著光線和視角的變化呈現(xiàn)不同色澤,彰顯了轎跑車雷克薩斯LC的優(yōu)雅和高貴。
換裝為亮紅色的雷克薩斯 LC
此外,燃料電池汽車(FCEV)的新車型MIRAI中采用的“Force Blue”也是出自宮地等人之手。這種超高品質(zhì)的藍色涂裝,閃耀著前所未有的絢麗光澤,具有一種耐人尋味、意味悠長的非凡魅力。在清漆層間多噴涂了兩層色漆,這種涂膜結構使得光線透過第二層色漆層時,第一層色漆層的反射光形成深沉光影,豐富了色彩的層次。要達到這樣的效果,需要在中涂層上面施加四道涂層。
第二層色漆營造出獨特的透明感使得第一層色漆顯露出隱隱的透視效果。當人眼透過兩層看到顏色時,有一種奇妙的深邃感。
Force Blue涂裝的MIRAI
此外,雷克薩斯旗艦級豪華轎車LS“極影銀”配色涂裝中采用了一項全新技術--超音速噴涂工藝。這是一種在涂裝表面使用高密度的蒸鍍鋁層的技術。車身光滑細膩的質(zhì)感,煥發(fā)出光而不耀,熠熠生輝又內(nèi)涵大氣的色澤。這也是宮地等人最新研發(fā)的超高品質(zhì)涂裝工藝締造出的佳品。
新型LEXUS LS新配色“極影銀”
對于已經(jīng)聞名遐邇“涂裝工匠”宮地敬司而言,現(xiàn)在最專注和最投入的課題就是培養(yǎng)能繼承自己衣缽的下一代“涂裝工匠”。
“涂裝工藝中有些部分可以由師傅教,有些部分只能靠自己摸索學習。但是我會盡我所能讓一切傳承下去?!?/p>
“現(xiàn)在,大部分涂裝工程都實現(xiàn)了自動化的,很少會有機會使用噴槍進行手工噴漆。但是我會想方設法地創(chuàng)造機會,讓年輕員工先對噴漆產(chǎn)生興趣,讓他們體會到‘噴涂的樂趣’。
為此,宮地所屬的涂裝整備課積極在公司內(nèi)的健康宣言紀念碑制作、童車設計展參展作品制造、東京2020奧運會和殘奧會用車制造等等豐富多彩的公益活動中,為年輕員工創(chuàng)造體驗手動噴漆的機會。
健康宣言紀念碑
“通過體驗,年輕員工知曉手工噴漆工藝的重要性,了解噴裝的原理。但是,這不是一項只要努力就可以出色完成的工作。因此,不必要強行扭曲對方的感受。我們能做到的只是尊重個人感官性能和性格,不遺余力地教授他們技能,并靜待花開?!?/p>
時至今日,還是喜歡一門心思守在涂裝工作臺,心無旁騖“追求至美的涂裝工藝開發(fā)”和“培養(yǎng)接班人”的“涂裝工匠”宮地敬司,在他心中,挑戰(zhàn)永無止境。
(撰文:渋谷 康人、攝影:前田 晃)