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目錄
? 用您的愛車實現(xiàn)碳中和
? 汽車迷擔(dān)憂的“向BEV一邊倒的未來”
? 車身與零件的生銹程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎想象
? 從框架開始重新制作車身板件
? 用現(xiàn)代電泳涂裝技術(shù)服務(wù)65年前的汽車
? 日本豐田住宅株式會社助力完成陰極電泳涂裝
汽車行業(yè)迎來了百年一遇的大變革時期,為順利度過該階段,豐田汽車的所有部門都開始了史無前例的挑戰(zhàn)。
其中之一就是在2022年春天,元町工廠啟動的“初代皇冠修復(fù)翻新項目”,為此元町工廠還從公司各個部門集結(jié)了各種人才。
豐田時報將闡明項目本身的意義,并介紹修復(fù)翻新作業(yè)的一線情況。在系列報道第4回中,修復(fù)翻新項目終于正式開始。本期將為您介紹車身鈑金和特殊涂裝作業(yè)的詳細(xì)情況!通過活用豐田公司內(nèi)部及相關(guān)企業(yè)的技術(shù)和know-how實現(xiàn)修復(fù)翻新,讓車主在未來幾十年內(nèi)也能繼續(xù)駕駛愛車。
介紹修復(fù)翻新項目的艱難經(jīng)過之前,讓我們先稍微回顧一下往期內(nèi)容。在1月13日的“2023年東京改裝車展”中,豐田章男社長向愛車人士們傳達了很多信息。
在車展的舞臺上,豐田社長提到:“我們有一條只有汽車迷們才能實現(xiàn)的碳中和之路”“我們不想忽略任何一個汽車迷”。
攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
此外,車展上還展出了2輛改裝概念車,分別是氫燃料發(fā)動機汽車“AE86 H2 Concept”以及純電動車“AE86 BEV Concept”。它們是以跑車和賽車運動迷們鐘愛的第5代“LEVIN&TRUENO”,即“AE86”車系為基礎(chǔ),在盡量保留原車狀態(tài)的情況下改裝而成的車型。
豐田展出這2輛車的目的是為了向世人傳達:要想在2050年實現(xiàn)碳中和這一目標(biāo),僅靠轉(zhuǎn)型生產(chǎn)BEV新車的做法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,必須將“保有車輛”,即已成為車主愛車的汽車也改造成能實現(xiàn)碳中和的車型才能得以實現(xiàn)。
這次展會中的改裝車輛就是實現(xiàn)碳中和的一個選項。本節(jié)開頭特意介紹了豐田社長發(fā)表的講話,正如他所言,即使走在通向碳中和時代的道路上,豐田也不愿忽略任何一個想要繼續(xù)駕駛愛車的汽車迷。為了找到只有汽車迷們才能實現(xiàn)的碳中和之路,豐田將盡其所能擴大選擇面。
上圖為AE86 BEV CONCEPT(左側(cè))和AE86 H2 CONCEPT(右側(cè))。 攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
如今,以歐洲為首,世界各地都普遍認(rèn)為:“要想實現(xiàn)汽車的碳中和化,唯有將新車都變成BEV”。
但其實僅憑這點很難實現(xiàn)全球碳中和目標(biāo)——“2050年之前實現(xiàn)汽車的全面碳中和化”。
現(xiàn)在全球每年售出的新車數(shù)約為8000萬輛。同時,世界上已經(jīng)有15億輛以上的保有車輛。由此可見,新車數(shù)僅占保有車輛數(shù)的不到0.05%。
因此,目前實現(xiàn)碳中和最有效的辦法有兩種,一是改良發(fā)動機,以氫替換現(xiàn)有燃料,使用氫燃料發(fā)動機;二是保持車身和底盤不變,直接將動力系統(tǒng)電動化,即做成電動車。如此一來,便能夠削減現(xiàn)在仍在行駛的保有車的碳排量。
為了保證改裝后的車輛能繼續(xù)長時間行駛,車身和底盤最好有較長的使用壽命。因為不僅在車輛制造和駕駛中,在廢棄回收的過程中也會排放CO?。如果修復(fù)翻新保有車輛的同時能延長車輛的使用壽命,保證車輛能長久行駛,那就可以減少廢棄回收期間產(chǎn)生的CO?了。
同時,只有汽車廠商才能實現(xiàn)的高質(zhì)量修復(fù)翻新,將在未來延長保有車輛的使用壽命時發(fā)揮重要作用。
就這點來說,初代皇冠修復(fù)翻新項目就和2輛AE86的概念車一樣,是一次具有重要意義的挑戰(zhàn),與實現(xiàn)“保有車輛的碳中和化”緊密相連。本期報道的車身修復(fù)翻新過程中涉及到的特殊涂裝作業(yè),將有助于修復(fù)翻新后的汽車在未來幾十年內(nèi)繼續(xù)正常行駛。
現(xiàn)在讓我們回到流線型車身的修復(fù)翻新現(xiàn)場。修復(fù)翻新項目的成員們熱情地歡迎了采訪人員,并展示了一個掛著寫有“豐田時報”金屬牌的車身,這讓我們眼前一亮。
曾被用于噴漆作業(yè)的元町工廠一角,現(xiàn)在擺放著已經(jīng)拆解完成的初代皇冠。修復(fù)翻新工作終于來到了車身修復(fù)環(huán)節(jié)。負(fù)責(zé)車身修復(fù)翻新的項目工作組,以來自堤工廠車身部第一車身科最終生產(chǎn)線的工廠長石橋港人為首,集結(jié)了包括田原工廠、高岡工廠、堤工廠、元町工廠生產(chǎn)一線及日常負(fù)責(zé)制造試制車焊接工作的研發(fā)試作部等部門,公司各專業(yè)精英共9名。
石橋工廠長擔(dān)任項目組組長,他針對修復(fù)翻新工作開展前的車身狀態(tài)如此說道。
上圖中位于前列中央的人是前來為項目組加油打氣的伊村生產(chǎn)本部長。后列從左到右依次為武子TL、內(nèi)田EX、中村SX,前列從左到右依次為石橋工廠長、佐藤SX。
石橋工廠長
初代皇冠的汽車底盤非常結(jié)實,在有噴漆的狀態(tài)下看,車身整體狀態(tài)良好。
所以當(dāng)時我們判斷,大概需要1個月左右的時間就能夠完成車身修復(fù)翻新工作。但是,當(dāng)汽車被拆解完成,卸掉內(nèi)裝和基礎(chǔ)零件后我們才發(fā)現(xiàn),事情并沒有想象中那么簡單。
上圖為進行脫漆處理后的車身狀態(tài),不難看出板件銹跡斑駁腐蝕嚴(yán)重。
組員們首先使用脫漆劑完全去除掉車身上的噴漆,使車身板件恢復(fù)到原本銀色鋼板的狀態(tài)。去掉噴漆后,隱藏在漆面下的紅色銹跡、細(xì)小的車身凹陷等問題全部暴露了出來。
經(jīng)過60年風(fēng)霜洗禮的“老人家”,其“癥狀”早已積重難返。其中,從外面看不到,被稱之為“車身下部”的結(jié)構(gòu),以及車門下部、車輪罩等容易積存雨水的部位,生銹腐蝕的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了想象。
特別是車門下部及車輪罩等處,腐蝕程度尤為嚴(yán)重。
面對這種情況,精英云集的工作組成員們發(fā)現(xiàn)修復(fù)翻新車身的工作,可能會比當(dāng)初預(yù)想的要多、且難。但本次修復(fù)翻新本就是只有汽車制造廠商才能得以實現(xiàn)的項目,有難度才更具挑戰(zhàn)性。項目組所有人的目標(biāo)一致,立志要完美修復(fù)翻新,并超越原始車型品質(zhì)。
工作組先從除銹這一極其繁瑣困難的工作開始著手。組員們用銼刀和除銹膏手工去除銹跡。如果車身上留有銹跡,哪怕只是一點點都會影響這塊地方的漆面。另外,留有銹跡的部分還有可能不掛漆,銹點還會形成凸起,無法做到平整完美涂裝,且還會最先從這里開始生銹。因此去除銹跡這一步工序一定要做徹底,不能有絲毫妥協(xié)。
來自田原工廠車身部雷克薩斯車身科的組員佐藤隆明SX說道。
上圖為田原工廠車身部雷克薩斯車身科的佐藤SX(右側(cè))。
佐藤SX
在制造初代皇冠的年代,還沒有現(xiàn)在造車中的涂膠工序。通過在零件接縫處進行涂膠密封,可有效防止水或空氣腐蝕鋼板。由于老車型缺少這步工序,常年經(jīng)受風(fēng)吹雨淋的車身,被腐蝕成這種狀態(tài)也在所難免。
只是看到了車身被腐蝕后的狀態(tài),讓我再次認(rèn)識到了生銹有多可怕。此外,我們還發(fā)現(xiàn)了一處車身凹陷后使用膩子緊急處理過的地方,這處也不能就這樣放任不管。
仔細(xì)觀察車門板外板面上是否有凹凸不平的地方,組員們使用油石認(rèn)真打磨。
在去除手無法直接觸及的后擋泥板內(nèi)測銹跡時,組員們則會從尾燈的孔洞里伸進去一根長柄刷子進行作業(yè)。
車頂?shù)陌己垡惨獜能嚿韮?nèi)側(cè)使用工具修整。
數(shù)周后,手工除銹工作完成,開始進行鈑金加工。組員們使用錘子等工具,將找出來的一處處車身凹陷進行敲擊加工,使其恢復(fù)成原來的樣子。
另外,對于曾經(jīng)使用膩子修理過的凹陷處,組員們則要先將膩子去除,再進行敲擊加工。遇到更加細(xì)小的凹陷,組員們會先在凹下去的表面處臨時焊接一根銅線,然后通過拉拽鋼板的方式把凹陷處拉平,這種手法被稱之為“螺柱焊”。
在凹陷的銅板上焊接銅線,再使用拉馬根據(jù)凹陷大小進行拉伸修正。
但是,有些地方會因除銹工作而導(dǎo)致鋼板變薄,還有些地方已經(jīng)被腐蝕出了砂眼,這種情況簡單的敲擊加工已經(jīng)無法將其復(fù)原。初代皇冠的車身由多個鋼制板件焊接構(gòu)成。
遇到小損傷點可以使用鋼板焊接修復(fù),而板件損毀程度較大的結(jié)構(gòu),就要先制作出車身框架,再用錘子配合車身框架敲擊塑型,進行鈑金加工,從零開始重新制作車身板件了。
將損毀程度較大的板件從車身上拆卸下來,焊接上新制作的板件。
對照拆卸下來的原受損板件結(jié)構(gòu),重新制作。
修復(fù)翻新車身小組9名專家兢兢業(yè)業(yè)推進手工敲擊鈑金加工、焊接以及制作板件等工作,合力攻破一個個難關(guān)。也許各位讀者并不了解,其實石橋工廠長不僅是日本國內(nèi)首屈一指的能工巧匠,更是指導(dǎo)建立全球各地豐田工廠的焊接匠人。
上圖為負(fù)責(zé)車身鈑金敲擊、焊接工作的工作組成員。從左至右分別是二宮TL、疋田EX、石橋工廠長、高野EX、內(nèi)田EX。
石橋工廠長
雖然我常年從事一線生產(chǎn)工作,但在這次修復(fù)翻新項目中依然遇到了很多前所未有的經(jīng)歷。譬如從車身框架開始重新制作車身板件的這一做法,就是我職業(yè)生涯中的首次。幸虧有著來自生產(chǎn)一線的能人巧匠,以及研發(fā)試作部的伙伴們幫忙,才得以順利推進。
而且隨著修復(fù),我們也發(fā)現(xiàn)了更多想要改善的地方。最后,我只能去項目組成員們所屬的部門逐一請求延長調(diào)用期,才拖延了他們的歸隊時間。
來自高岡工廠的年輕組員,36歲的二宮貴仁在采訪中也曾說道:“修復(fù)翻新車身時,每天都要經(jīng)歷嘗試與出錯?!?/p>
上圖為正在將后備箱地板零件組裝到車身上的石橋工廠長與二宮TL。
上圖為修復(fù)完成的后備箱。
二宮TL
其實我在修復(fù)翻新項目組中的工作內(nèi)容基本上與平時負(fù)責(zé)的工作一樣,但卻總是沒有平日里工作時順利。初代皇冠的車身,即便是最薄的地方,也比現(xiàn)在汽車車身厚約1mm以上。使用錘子敲擊塑型時總是無法完美還原成本來的形狀,不能隨心所欲控制成品效果??傊?,對于我來說所有的工作都是挑戰(zhàn),所以我選擇放棄顧慮,先勇敢嘗試著去做。
工作越難,項目組成員們就越有動力。據(jù)說,在修復(fù)翻新過程中,組員們都被65年前制造初代皇冠的老前輩們的技藝所折服,大家都贊不絕口。
以擋泥板為代表,車身上擁有多處曲面設(shè)計的初代皇冠,凝聚了一代能工巧匠們的智慧與精湛技藝。
石橋工廠長
順帶一提,在制作構(gòu)成車身的板件時,不但使用了一直以來常用的鈑金焊接方法,還使用了一種被稱為“金屬板材漸進成形”的制造方法,這種方法一般很少被用于量產(chǎn)車身制造的生產(chǎn)線。關(guān)于在修復(fù)翻新過程中嘗試導(dǎo)入新工法的這一具有挑戰(zhàn)性的做法,我們將會在未來特輯中為您帶來詳細(xì)報道。
順帶一提,在制作構(gòu)成車身的板件時,不但使用了一直以來常用的鈑金焊接方法,還使用了一種被稱為“金屬板材漸進成形”的制造方法,這種方法一般很少被用于量產(chǎn)車身制造生產(chǎn)線。關(guān)于在修復(fù)翻新過程中嘗試導(dǎo)入新工法的這一具有挑戰(zhàn)性的做法,我們將會在未來特輯中為您帶來詳細(xì)報道。
這些豐田的寶貴人才,擁有超高技術(shù)的能人巧匠們,從接受“一切都是挑戰(zhàn)”的車身修復(fù)翻新工作開始到結(jié)束,歷經(jīng)數(shù)月,終于在2022年10月順利完成。下一步將進入涂裝工程。
被嚴(yán)重腐蝕的車輪罩與車門下部結(jié)構(gòu)也得到了完美修復(fù)。
本篇報道開頭為您介紹了豐田正以實現(xiàn)“保有車輛的碳中和化”為目標(biāo),而本次涂裝作業(yè)中的一個特殊嘗試,是這一課題的重要環(huán)節(jié),也可以說是一次劃時代的進步。項目組的這個嘗試就是對汽車車身及底盤進行陰極電泳涂裝。
陰極電泳涂裝技術(shù)現(xiàn)已十分普及,不僅是豐田車,現(xiàn)在市面上所有汽車都采用該技術(shù)進行底漆的涂裝。簡單地說,該技術(shù)就是將金屬材質(zhì)的零件整個放入水溶性的涂料中,使零件迅速沾滿涂料,被涂的零件為陰極,水溶性涂料為陽離子型,接上電源,在直流電的作用下,金屬零件表層的涂料迅速形成不溶性高分子聚合物(樹脂),眨眼間便完成了涂裝。
即使是下邊梁護板和底盤的內(nèi)側(cè),此類靠手工作業(yè)很難完成涂裝的區(qū)域,利用電泳涂裝技術(shù)也能讓涂料實現(xiàn)完全覆蓋,形成完美涂膜。此外,由于該涂裝法將金屬零件表面完美包裹在一層分子級別的涂膜之下,所以只要保證涂膜不受到損傷,金屬零件就不可能腐蝕生銹。但要使用該技術(shù)進行涂裝,首先要找到一個足夠大的槽體,能將車身整個沒入,讓涂料涂滿車身。
項目組成員本打算直接利用當(dāng)前車型通用的生產(chǎn)線進行涂裝,然而現(xiàn)代作業(yè)已實現(xiàn)完全自動化,很難進行非常規(guī)的調(diào)整。再加上65年前設(shè)計車身時,并未考慮到未來會進行電泳涂裝,貿(mào)然借用現(xiàn)在通用的生產(chǎn)線,難保之后再在這條生產(chǎn)線上進行現(xiàn)代車型涂裝時,絕不會出現(xiàn)問題。
并且,如果使用當(dāng)前車型的生產(chǎn)線,就需要定制初代皇冠車身專用的夾具,該步驟將會耗費數(shù)千萬日元的經(jīng)費。最終,項目組成員們沒有在公司內(nèi)部找到適合進行這次涂裝的現(xiàn)有生產(chǎn)線。
但他們并未就此放棄。為了讓這輛車在50年乃至100年后仍能正常行駛,為了實現(xiàn)汽車迷們“繼續(xù)駕駛愛車”的心愿,對車身和底盤進行陰極電泳涂裝,是絕對不能避開的一環(huán)。
富安金治SX,便是堅持進行陰極電泳涂裝的成員之一,他回憶當(dāng)時,這樣說道:
富安SX
在這次皇冠修復(fù)翻新工程前,我也曾參與了PUBLICA的翻新。當(dāng)時車身下部結(jié)構(gòu)的腐蝕也十分嚴(yán)重,徹底除銹再修復(fù)的過程十分艱辛,我猶記于心。老實說,當(dāng)時其實沒能徹底運用我的知識和技能,多少有些遺憾。
但這次的皇冠修復(fù)工程,集結(jié)了全公司眾多技術(shù)達人,我相信我們一定能挑戰(zhàn)非常高水準(zhǔn)的修復(fù)。更重要的是,車主將這輛皇冠托付給我們時,抱著巨大的期望,說道“我相信,你們會還我一輛超越新車的完美翻新車”。我們想做的,不僅僅是修復(fù)這輛車,更是讓它搖身一變,成為一輛在未來也能長久行駛的皇冠。
成員們開始在整個公司內(nèi)尋覓,“有什么地方,適合進行這輛皇冠的陰極電泳涂裝作業(yè)呢”。最終,他們找到了一家可以在短時間內(nèi)立刻提供協(xié)助的集團旗下公司——日本豐田住宅株式會社(主營普通住宅,事務(wù)所,店鋪的開發(fā)與建造)。
上圖展示了日本豐田住宅株式會社運用汽車制造技術(shù),建造房屋框架。
日本豐田住宅株式會社成立契機源于1975年,豐田汽車工業(yè)設(shè)立的住宅事業(yè)部,后于2003年,作為豐田集團的住宅分公司正式成立。該公司在住宅框架上使用的鋼結(jié)構(gòu)框架,便是源于汽車制造技術(shù)。而鋼結(jié)構(gòu)框架,同樣使用了陰極電泳涂裝技術(shù)。
上圖為住宅使用的鋼結(jié)構(gòu)框架。
上圖為日本豐田住宅株式會社內(nèi)正在進行的陰極電泳涂裝作業(yè),并已根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)框架的耐久性進行調(diào)整。
項目組最終決定借用豐田住宅對鋼結(jié)構(gòu)框架進行陰極電泳涂裝的裝置。日本豐田住宅株式會社制造部的山本貴士,回憶起了收到委托時的情形,說道:
山本
上司告訴我這件事時,我第一反應(yīng)是覺得“真有意思”。畢竟這項技術(shù)原本就來源于豐田汽車的造車技術(shù)。最重要的,是項目組伙伴們告訴我“想讓這輛初代皇冠,在改造后能超越原車,并且在50年、100年以后也能放心駕駛”,他們的這份熱情,深深地打動了我。
初代皇冠修復(fù)翻新項目成員的熱情,打動了以山本為首的日本豐田住宅株式會社員工們。最終,初代皇冠的陰極電泳涂裝得以順利進行。
然而,在日本豐田住宅株式會社進行初代皇冠的陰極電泳涂裝作業(yè),仍有兩個問題。其一為如果征用現(xiàn)有的叉車托盤和腳手架,初代皇冠的車身就無法全部浸入涂料中,必有一部分無法完成涂裝。其二則是車身與底盤內(nèi)部,手夠不到的區(qū)域如何實現(xiàn)徹底除銹。
成員們事前進行多次商討,以此為基礎(chǔ)親手制作了專用的叉車托盤和腳手架,最終解決了車身無法全部浸入涂料這一問題。針對大型金屬板件,則委托了鍍金專家——提珂隆表面技術(shù)有限公司,使用化學(xué)手段實現(xiàn)了徹底除銹。該公司還協(xié)助進行了金屬表面的除油作業(yè),該步驟能有效提高涂裝的質(zhì)量,至此第二個問題也得到了完美解決。
這次車身與底盤的陰極電泳涂裝,在舊車翻新工程中也十分罕見。成員們歷經(jīng)艱辛,終于完成了這次作業(yè)。
上圖為克服了兩大難題后,車身項目組成員將完美修復(fù)后的車身浸入陰極電泳涂裝槽液的畫面。
富安SX
我們真的非常感謝日本豐田住宅株式會社,原本汽車車身和底盤是不應(yīng)出現(xiàn)在他們的生產(chǎn)線上的,但他們還是愿意幫助我們進行電泳涂裝。
試行時,我們成員間也多次商討,如何設(shè)計腳手架和夾具,才能讓車身和底盤徹底浸入電泳槽且不上浮,在這方面我們可以說是下了不少功夫。最初以為絕對不可能做到的陰極電泳涂裝作業(yè),一步一步得以實現(xiàn)。我們組員抱著勇于挑戰(zhàn)的覺悟,堅持到底,這是包括合作公司在內(nèi),我們整個大團隊協(xié)作的成果。
公司技術(shù)達人們完成了超越原版的完美車身修復(fù),在日本豐田住宅株式會社全面協(xié)助下,順利完成了陰極電泳涂裝。不僅體現(xiàn)了修復(fù)翻新項目的初衷——“技能傳承”與“人才培育”,翻新過程中得到的經(jīng)驗與成果,也已遠(yuǎn)超出“初代皇冠修復(fù)翻新項目”的范圍,將有效幫助豐田汽車實現(xiàn)汽車迷們“無論何時都想繼續(xù)駕駛愛車”的強烈愿望,對實現(xiàn)保有車輛的碳中和化,做出了重大貢獻。
舊車修復(fù)翻新項目中,有著諸多新車制造工程中不曾遇到過的困難,也產(chǎn)生了許多意想不到的趣事。在本系列第5回中,將圍繞這輛新型皇冠,為您帶來“修復(fù)翻新中的難點與趣事”報道,敬請期待!
(文章:澀谷康人)