体育大生意:谷爱凌放心咬金牌,小小奖牌映射中国科技大国侧面

北京2022年2月16日 /美通社/ -- 近日,体育大生意发表了题为《谷爱凌“放心咬金牌”,冬奥奖牌映射中国科技大国侧面》的文章(原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/V_R13BfqdFEVxa5WRWGPeA),呈现奥运奖牌背后的高科技制作工艺。原文内容如下:

中国滑雪再上热搜。 2月15日的北京冬奥会赛事中,先是谷爱凌自由式滑雪女子坡面障碍技巧决赛摘银,再有苏翊鸣单板滑雪男子大跳台夺金。中国代表团迄今收获6金4银2铜,已创冬奥会历史最佳战绩。

“咱自己家的金牌,放心随便咬。”《人民日报》官方微信公众号的一条留言,获得1.3万次点赞。公众号推送的正文,是谷爱凌此前在自由式滑雪女子大跳台收获首金时、在颁奖仪式上“咬金牌”庆祝的图片。

与北京2008年奥运会一样,北京2022年冬奥会同样是展示中国大国面貌的舞台。北京奥运会奖牌“金镶玉”就是“中国制造”实力的典范。奖牌防摔又防火:玉石本来易损易碎,但“金镶玉”的设计方式很好地保护到玉石,平时误摔到地上玉石也不会受损;2021年初,北京奥运会艺术体操金牌得主、俄罗斯选手什库里欣娜的家失火,卧室的多数物品被烧毁,但她的金牌完好无损,连绶带都完完整整。

北京冬奥会的奖牌“同心”,同样是中国制造业成就的象征。不同的团队、企业、供应商共同协作,发挥工匠精神,运用技术积淀,打磨出这面集优雅与牢靠于一体的奥运奖牌。

18道工艺、20道质量检验

“同心”由中央美术学院设计学院团队设计,奖牌制作公司制作。

中央美术学院设计学院教授杭海与产品设计专业教师李文龙、首饰专业教师刘骁,带领学生林帆、高艺桐,提出“五环同心”的方案被采纳。奖牌正面的环形则以冰雪赛道为灵感,其中两圈圆环刻有冰雪纹和祥云纹,居中为奥林匹克五环标志。背面的环形以星轨图形式呈现,24颗星宿代表24届冬奥会,居中为北京冬奥会的标志。

北京冬奥会奖牌正反面

奖牌的生产过程非常严格,包括18道工艺和20道质量检验。其中雕刻工艺就尤其考验制作方的水平。工整的五环标志和线条丰富的冰雪纹、祥云纹,都是通过手工完成。雕刻师运用了入选上海市非物质文化遗产名录的“钱币生产中的手工雕刻技艺”,在显微镜下将简约大气的纹理雕刻到奖牌表面。

而奖牌正面环形的内凹效果,则采用“打洼”工艺。这是一种最早见于在史前时期玉器制作的传统工艺,通过在器物表面长时间磨削,产生凹槽。刻在凹槽上的纹理,将因此更具立体感。

从设计初稿到定稿,从生产样品到成品,过程从非一蹴而就,期间设计方和制作方要进行大量的互动探讨。例如设计方希望奖牌表面质感整体简朴内敛,以哑光形式出现,但文字、图案和纹理要有镜面光亮,通过与整体哑光形成对比来呈现突出效果。常规的方式是统一镜面光亮或哑光,这种局部特殊处理的需求,最终要求制作方同样要以手工方式对文字图案部分抛光。

北京冬奥会金银铜牌

奖牌制作公司主任工程师谢欣锐介绍 ,奖牌表面的整体哑光,采用了也是非机器处理的传统金工压亮工艺。“人工的压亮处理下,会给奖牌带来一定的温度,跟用机器抛成镜面压出来的光亮,是两种不一样的视觉效果,前者更有意境。”具体的光泽程度,经过制作方试验多种砂型和和喷砂方法后才最终落实,确保奖牌呈现出理想的 微亮淡雅境界。

绿色涂料造就“小奖牌,大技术”

整体奖牌制作的参与者,不仅仅包括奖牌本身的制作方。有多家供应商为制作方提供原材料,是奖牌制作的重要参与者。

以保护奖牌的涂料为例,北京冬奥会奖牌的涂料由三棵树涂料股份有限公司提供。三棵树本身是本届冬奥会的官方涂料独家供应商,也受到奖牌制作公司邀请参与奖牌涂料的研发。

金本身质软,易磨损;银与空气中的氧气及水份发生反应,很快会变黑;铜也会在空气中很容易氧化生成绿色的铜锈。为了保持金银铜牌外观恒久如一,必须给奖牌涂上一层保护漆。此保护漆同时不能影响金银铜本身的色泽,以免影响奖牌外观。

北京冬奥会奖牌采用了三棵树专门研发的水性硅烷改聚氨酯涂料,其透明性好,附着力强,高度还原材质本身色彩,同时有足够硬度,抗划伤能力好,防锈能力强,充分发挥保护奖牌的作用。再加上VOC低、无色无味、不含重金属、符合绿色冬奥理念的环保特点,这款涂料成为“小奖牌,大技术”的又一深刻体现。

另外,三棵树也参加了涂装工艺研发。配合奖牌制作公司将120目金刚砂更改为砂粒更细的240目金刚砂后,三棵树科学研究院也反复筛选奖牌涂料的消光材料,并优化了涂料的光泽度,使奖牌表面更细腻,纹理细节更出色。这成为奖牌呈现出现有最终质感的关键。三棵树还对涂装工艺细节进行了明确和量化,优化了施工粘度、闪干时间、烘干温度、烘干时间、干膜厚度等参数,保证奖牌具备绿色环保、高透明性、质感细腻、耐磨性好、持久不褪色等性质。

同样是奖牌整体的一部分,奖牌绶带则由杭州万事利丝绸文化股份有限公司制作。北京奥运会奖牌那根“烧不坏的绶带”,就是万事利承制。通常奥运会奖牌绶带的主要材质为涤纶化纤,北京奥运会奖牌的绶带加入桑蚕丝,占绶带材料的38%。而北京冬奥会奖牌绶带更进一步,达到“100%丝绸”,并通过“先织后印”的工艺,为绶带配备了精致的“冰雪纹”。

绶带采用24姆米厚度的五枚组织桑波缎。在制作过程中,绶带的经纬丝线经过特别处理,减少了绶带收缩率,从而使其在牢度测试、耐磨损测试和断裂度测试中经受住严苛考验。例如在防断裂方面,绶带可以拴住90公斤的物品而不断裂。

从设计到验收,20个月艰苦奋斗

北京冬奥会奖牌每一个令人津津乐道的细节,都是各个制作参与方各施所长的成果。每一个参与方都在期间要承受巨大的工作压力。

2020年5月,北京冬奥会和冬残奥会奖牌设计的征集活动正式启动。中央美院设计团队也从这时候开始推敲设计方案。分析过去奖牌设计理念、大量阅读有关中国古代文物的文献后,团队首先创作了以玉琮为基本造型的初始方案,再在双环玉璧、古代铜镜的启发下,分别制作出两环同心、三环同心的草案,最终以五弦玉璧、“七衡六间图”为灵感,确定五环同心方案。2020年6月底,设计团队向北京冬奥组委提交了八套奖牌设计方案。

奖牌设计灵感

五环同心方案入围后,设计团队还需要修改完善细节,并开始与制作方合作试制奖牌。奖牌制作公司在2020年10月接到奖牌试制任务,专门组建商务服务、技术工艺、生产组织、质量管控、设备物资、安全保密、审核监督等七个专业工作组,负责奖牌制作工作。

从设计到通过验收,奖牌的诞生历程长达20个月,其中制作过程历时16个月。奖牌制作公司进行了十多次大的打样,小的工艺优化不计其数。2021年7月,北京冬奥组委确认奖牌的最终设计制作方案;10月,在冬奥倒计时一百天主题活动上,“同心”正式公开亮相;2022年1月,奖牌验收仪式在奖牌制作公司金银币大楼中厅举行,北京冬奥会和冬残奥会奖牌正式交接给北京冬奥组委,这才标志着奖牌制作征程告一段落。

设计方和制作方经历了超过一年的紧张工作,三棵树则在很短的时间段中遭遇高强度工作的挑战。2021年9月,三棵树应奖牌制作方奖牌制作公司的需求,开始开发奖牌的保护涂料。由于12月就要完成奖牌生产,留给三棵树制定解决方案的时间只有7天。

此前三棵树为冬奥备战服务的成果,在这关键时刻派上用场。2021年3月,三棵树为中国短道速滑国家队专门研发了一款用于头盔的水性双组份聚氨酯工业涂料,与奖牌对涂料的要求存在契合之处。三棵树提交的方案获一次通过。之后的一个多月中,三棵树研发团队进行了上百次反复测试,包括多项纯手工操作的制程。

最终奖牌的金、银、铜三种材质全部通过了72小时中性盐雾试验和耐水试验,干膜和湿膜附着力测试结果均小于等于 1级,涂膜的外观、透明度、光泽、硬度、柔韧性、耐蚀性、耐水性、耐高低温循环、重金属含量等性能测试皆为优秀。短短两个月内,三棵树就完成了奖牌涂料的研发,并按时按质供应了指定的奖牌制作涂料。

技术领域“冬奥遗产”价值连城

从整个奖牌制作过程可见,北京冬奥会不仅是“中国制造”对外展示形象的契机,更是“中国制造”内在自我提升的契机。制作奖牌过程中所研发出的新工艺,将来将在更多场景上推广。这是一份不易察觉却价值连城的“冬奥遗产”。

单是奖牌制作就蕴含如此多的技术细节,整届赛事的工程建设、物料制作、服务配套等项目叠加起来,更全面地推动中国在各个科研科创领域的能力、技术升级。

张家口冬奥村

例如三棵树作为官方涂料供应商,参与了十多个冬奥相关的大小项目,为其提供绿色产品和涂刷施工指导。场馆建设方面,有国家跳台滑雪中心、张家口赛区奥运村和古杨树场馆群等项目;配套建设方面,有京张高速铁路、延崇高速服务区、首钢园“五一剧场”旧改等项目;物料制作方面,有前文提到的冬奥会奖牌、短道速滑头盔等项目。

冰雪盛会的特点,以及北京冬奥会的“碳中和”承诺,对“中国制造”的可靠性、环保性提出更高要求,从而驱使中国制作业向广泛的技术疆域开拓。在国家跳台滑雪中心“雪如意”场馆建设中,三棵树需要考虑涂料在高寒环境下的表现的问题。三棵树组建了冬奥工程专项技术小组,多次实地勘查,专项定制了内墙涂料系统解决方案,确保场馆温控效果的同时又具备耐用特点,同时达到绿色环保要求,保证运动员和其他场内人士的健康。

这些技术积淀,将以不同形式最终服务于人民群众。例如京张高铁增强京津冀地区的交通发达程度,为活跃区域内的资源、技术、人才交流提供助力,和老百姓的出行、旅游带来便捷。参与京张高铁建设的三棵树,也作出了应有贡献。而三棵树在各项建设项目中所开发出的新技术,日后将在多种民用涂料产品中全面应用,为中国人民的家居、工作环境健康提供保障。

在北京冬奥会不同级别的合作伙伴中,还有众多类似三棵树的中国先进科技生产力的代表 -- 将奥运转播带上云的阿里巴巴、用专利新技术助力中国钢架雪车队夺得历史性奖牌的安踏、实现所有场馆100%使用绿色电力的国家电网和中国三峡、为赛事提供生物可降解餐具的丰原生物……激动人心的冰雪盛会,同时也是中国科技释放新声的盛会。

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