На протяжении нескольких последних дней вся страна напряженно следит за событиями Зимних Олимпийских игр в Сочи. Каждый вечер главная площадь Олимпийского парка Medals Plaza принимает несколько тысяч зрителей, желающих разделить с чемпионами и призерами игр радость от получения самой желанной награды в спортивной карьере - олимпийской медали.
Высокая честь создания олимпийских и паралимпийских призовых медалей этих Игр выпала лидеру российского ювелирного рынка – компании «АДАМАС». В конце 2012 года технический директор «Адамас» был приглашен в Олимпийский комитет для того, чтобы оценить возможность изготовления медалей в соответствии с дизайном, разработанным российским представительством рекламного агентства Leo Burnett во главе с Сергеем Царьковым.
В Сочи был подписан договор, согласно которому «АДАМАС» стал Официальным поставщиком Зимних игр 2014 года в категории «Ювелирные изделия, драгоценные металлы, камни и медали». Международным олимпийским комитетом (МОК) было заказано 1254 награды: 768 олимпийских и 486 штук для победителей паралимпийских игр. Первоначальный дизайн медалей, как олимпийских, так и паралимпийских, был далек от технологичного. Если бы специалисты «Адамаса» придерживались его, то в годовой срок, отведённый МОК на изготовление наград, уложиться бы не получилось. Изначально в дизайне предполагалась вставка из синтетического кварца, но, учитывая хрупкость материала и невозможность его крепления в металлической основе без клеевых прокладок и штифтов, которые неизбежно отразились бы на дизайне, «Адамас» вынужден был найти альтернативу. В качестве альтернативного материала для вставки был выбран поликарбонат: главным его достоинством была возможность крепления в металлическом корпусе исключительно за счет разницы коэффициентов теплового расширения цветного металла и вставки. Перед отработкой технологии специалисты столичного ювелирного завода провели ряд экспериментов, чтобы убедиться, что крепление вставки из поликарбоната будет надёжным, затем в течение месяца была разработана сама технология изготовления медалей.
Применение SolidWorks на этапе проектирования медалей
Программный комплекс SolidWorks конфигурации Premium был внедрен столичным ювелирным заводом «Адамас» в момент разработки технологического процесса по производству медалей, с целью подготовки конструкторской документации на все технологические приспособления, составляющие детали наград (корпус медалей, кристаллы, которые вставляются в корпус, элементы крепления ленты) и создания трехмерных моделей для подготовки управляющих программ для технологического оборудования. С помощью SolidWorks было спроектировано также порядка 60 специализированных вспомогательных приспособлений для различных механизированных и ручных операций каждого этапа создания наград, для того, чтобы облегчить труд рабочим и успеть изготовить медали в срок, поскольку в процессе изготовления медалей у предприятия на счету в буквальном смысле была каждая минута.
Дизайн медалей, переданный в качестве ТЗ на производство, предполагал необходимость создания технологии с нуля, поэтому в SolidWorks он был воспроизведен и впоследствии скорректирован с точки зрения технологического цикла с учетом доработок конструкторской группы «Адамаса». 3D модель медали была полностью собрана с кристаллами, и на корпус нанесена гравировка для того, чтобы облегчить выпуск конструкторской документации и моделирование технологических процессов. По модели составлялись также управляющие программы для операций механической и электроэрозионной обработки.
К точно указанному сроку все заказанные Олимпийским комитетом комплекты олимпийских и паралимпийских медалей были изготовлены, собраны, упакованы и транспортированы к месту проведения спортивных состязаний. Всего в процессе производства медалей было задействовано около 30 человек из различных служб производства. А именно, участки: заготовительный, термообработки и пайки, фрезерный, шлифовальный, токарный, слесарный, электроэрозионных и фрезерных станков с ЧПУ, а также технический отдел. На создание одной медали уходило в среднем около 18 часов.
Технология изготовления медалей
При изготовлении медалей «Сочи-2014» применяется комплексное технологическое решение. В нём можно выделить несколько основных составляющих: полунепрерывное литьё, прокат, токарная обработка, электроэрозионная обработка, прецизионное фрезерование и гравирование металла, лазерная гравировка поликарбоната, нанесение защитного лакового покрытия. Все технологии, реализованные в производстве медалей для «Сочи 2014», в совокупности раньше не применялись ни в ювелирной промышленности, ни в других отраслях.
На протяжении всех этапов в той или иной степени присутствует ручной труд. Наиболее трудоемкие процессы – сборка и установка кристаллов, работа по установке элементов азбуки Брайля в паралимпийские медали (рельефно-точечный тактильный шрифт, предназначенный для письма и чтения незрячими людьми), финишное шлифование и полирование.
В самом начале методом полунепрерывного литья отливается толстый лист металла. В процессе литья в нем могут образоваться воздушные поры. Чтобы избежать этого, лист металла прокатывается на многотонном прокатном стане. Далее из прокатанного листа металла производятся заготовки медалей.
Собственно производство медали начинается с того, что из серебряной или бронзовой заготовки квадратной формы со стороной 120 мм и толщиной 12 мм на токарном станке специалистами «Адамаса» вырезается заготовка круглой формы с припуском. Вырезанная круглая заготовка на более точном токарном станке доводится до требуемого размера 10 мм в высоту и диаметром в 100 мм. Заготовка выполняется с допусками в несколько сотых долей миллиметра. Это обусловлено необходимой точностью позиционирования рисунка на аверсе по отношению к рисунку на реверсе и гуртом медали.
Затем в круглой заготовке сверлятся 2 сквозных крепежных отверстия с цековками для того, чтобы заготовку можно было надежно и точно крепить на технологических приспособлениях на всех этапах производства медали.
После этого заготовка с отверстиями попадает на участок фрезерных станков с ЧПУ, где наносится узор на аверсе, сверлятся отверстия под заход проволоки в местах будущих окон под кристаллы, затем выполняется гравирование реверса.
Затем медаль попадает на участок электроэрозионной обработки. На проволочно-вырезных станках с ЧПУ вырезаются окна под установку кристаллов.
Затем медаль из серебра отправляется в государственную пробирную инспекцию, где ставится клеймо о соответствии заявленной пробе. Также непосредственно на «Адамасе» ставится клеймо завода-изготовителя. Клейма ставятся в специально предусмотренных для этого местах.
После пробирной инспекции медаль возвращается обратно на производство на операцию галтовки. В специальном моющем растворе, в емкости с наполнителем из нержавеющей стали (шариками диаметром от 2 до 4 мм) медаль обрабатывается около получаса, притупляются острые кромки медали, что облегчает последующую работу слесарей по доводке медали. Затем медаль поступает на операцию предварительной шлифовки. Поскольку медаль в процессе обработки испытывает поводки, предварительно шлифуется аверс и реверс, затем полируется гурт медали, после чего медаль шлифуется окончательно. В техническом задании на медали было строго оговорено, что гурт должен быть полированным, а аверс и реверс должны быть отшлифованы в строго определенном направлении. Причем, направление шлифовки на аверсе и реверсе олимпийской медали отличны от направления шлифовки паралимпийской медали.
После операции финишной шлифовки, медали попадают на операцию по гальванической и химической обработке. Серебряные медали покрываются чистым серебром для того, чтобы придать медали серебряный цвет, поскольку серебро 960 пробы, используемое при создании медалей, имеет желтоватый оттенок. Также покрытие позволяет скрыть некоторые мелкие дефекты и неровности. Золотая медаль покрывается золотом 999 пробы. На бронзовую медаль гальванического покрытия не наносится.
Затем медали попадают на участок покрытия лаком. Лак необходим для того, чтобы предотвратить повреждение поверхности медали спортсменами при ношении и демонстрации, а также в процессе сборки медали с кристаллом. Также лак придает законченный «товарный» вид.
После покрытия лаком медаль попадает на участок сборки. Медаль и кристаллы помещаются в холодильную камеру при температуре -40 градусов и выдерживаются там несколько часов. Поскольку поликарбонат обладает большим коэффициентом теплового расширения, под действием отрицательной температуры он значительно уменьшается в размерах, что позволяет в охлажденном виде поместить его в окна медали. Цилиндр из поликарбоната диаметром 100 мм становится равным 99,7 мм. Когда собранная медаль размораживается, металл и поликарбонат расширяются, и благодаря точно просчитанному инженерами соотношению допусков изготовления вставки и корпуса медали, кристалл надежно фиксируется, и его уже невозможно извлечь. Кристалл устанавливается вручную с помощью специальных приспособлений.
После того, как кристаллы установлены, к медали крепится лента. Собранная медаль упаковывается и отправляется в сейфовое хранилище завода. Следует отметить, что на всей протяженности процесса изготовления олимпийских наград комиссия олимпийского комитета регулярно осуществляла проверку качества создания медалей, их соответствие заявленным требованиям, а также контроль процесса упаковки.
После Олимпиады
После завершения глобального проекта по созданию медалей для Зимних Олимпийских игр 2014, программный комплекс SolidWorks на предприятии будет использоваться для подготовки конструкторской документации на штампы и пресс-формы цепевязального и ювелирного производства. Помимо этого планируется использование SolidWorks для проектирования деталей, узлов и запасных частей к станкам, используемым на различных производствах предприятия. Компания «Адамас» самостоятельно осуществляет ремонт своих станков и изготавливает для этого необходимые запасные части, с тем, чтобы минимизировать время простоя технологического оборудования. Также на сегодняшний день в SolidWorks уже создается цепевязальная оснастка: это комплект инструментов для автоматических станков, занимающихся вязкой цепей. Это весьма специфический инструмент: лишь несколько предприятий в мире занимаются его проектированием и изготовлением, поскольку изготовление цепевязальной оснастки требует очень высокой квалификации и глубоких инженерных знаний, как по механике, так и по физическим процессам, которые происходят с проволокой при вязке цепи.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии