仿古法“机械手”锤出超薄金箔
编者按 最近，工业和信息化部、国家发展改革委等八部门联合印发《关于加快传统制造业转型升级的指导意见》，提出要持续保护老字号，打造具有国际竞争力的“中国制造”高端品牌。今年2月，商务部等五部门公布了第三批中华老字号名单，推动老字号创新发展。
制造业老字号如何在新的时代背景下焕发勃勃生机？今起本报推出“老树新枝”专栏，讲述制造业老字号用科技“驻颜”、永葆“青春”的故事。
【老树新枝】
◎本报记者 金 凤
每天上午8时，南京金陵金箔集团股份有限公司（以下简称金陵金箔集团）的车间，总会在轰鸣的锤打声中醒来。与多年前不同的是，这声音由千百年来工人们交替抡锤的律动，迭代为机器压制金条、锤头锤打金箔的混响。
声音变化的背后，是传统技艺进入工业时代，面对大规模市场需求，转换转型的生产节奏。
近日，商务部等五部门公布第三批中华老字号名单，金陵金箔集团位列其中。
借助科技的力量，金陵金箔集团让被列入国家首批非物质文化遗产的南京金箔锻制技艺“老树发新枝”，在保留原有传统技艺的同时，凭借现代科技提高生产效率、统一产品质量标准，让非遗重新焕发勃勃生机。2023年，金陵金箔集团大力加强设备改造和技术研发，获得两项实用新型专利。
金箔锻制人力资源短缺
“金箔自古以来就闻名遐迩，它薄如蝉翼、柔似绸缎、轻若鸿毛。”走进金陵金箔集团，南京金箔锻制技艺省级非遗传承人、金陵金箔集团副总裁葛才金指着展厅里的金箔工艺品娓娓道来。
这家成立于1955年的老厂，于2018年被故宫博物院授牌为“故宫官式古建筑材料（金箔）基地”。2023年12月，金陵金箔集团还完成了澳门盛世莲花雕塑的翻新贴金工作。
关于金箔最早的文字记录，出现在明代科学家宋应星的《天工开物》中——“凡造金箔，既成薄片后，包入乌金纸内，竭力挥椎打成”。
在金陵金箔集团的生产车间里，古人的锻制技艺被描述为12道工序，分别为配比、化条、拍叶、做捻子、落开子、沾捻子、打开子、装开子、炕炕、打了细、出具、切箔。
葛才金介绍，12道工艺中，“一开二炕三了细”尤为重要。“一开”即打开子，就是在装了1984层金捻子的乌金纸包里，把1丝厚、1平方厘米大的金捻子锤打成0.5微米厚、8平方厘米大的金开子；“二炕”即炕炕，是把装好金开子的乌金纸包，放到炕箱上烤、去湿，以确保锤打金箔的过程中，金箔与乌金纸不粘连，使金箔的延展性更好；“三了细”就是打了细，是两位工人面对面，一人一锤交替锤打乌金纸包两万多次，将金开子从8平方厘米锤打至18平方厘米，厚度达0.11微米左右。500张金箔叠在一起才有一根头发丝的厚度。
这些经过千锤百炼的金箔，装点过故宫、颐和园的宫廷建筑，也被贴在香港的紫荆花雕塑和澳门的盛世莲花雕塑上。
尽管有这样的辉煌，随着时代的发展，金陵金箔集团还是被推到了转型升级的十字路口。“20世纪90年代后期，由于国外市场需求量增大和金陵金箔集团的市场占有率攀升，公司急需扩大产能。但学习锻制技艺的人已经越来越少，于是我们开始尝试在一些锻制环节，用机器辅助人工操作。”金陵金箔集团母公司南京金箔控股集团有限责任公司党委书记、董事局主席江楠介绍，那场技术革新自从启动后，一直延续到今天。
将人工抡锤变为机器锤打
走进今天的金陵金箔集团，工人们锤打金箔的锤头已被收入展示柜，作为一个时代的见证被封存。取而代之的是半自动打箔机和研发迭代中的全自动打箔机。在“拍叶、打开子、打了细”等需要工人和黄金“硬碰硬”的生产环节，机器可以协助人来锤打黄金。
在打箔车间，记者看到，“打了细”的十几台打箔机一字排开，工人握住夹着金箔的乌金纸包，在锤头的起落间，调整乌金纸包的移动路线，以确保金箔打得均匀、形状完整。
“锤头的落点是固定的，但锤打哪些部位，走什么锤打线路，都由工人决定。机器只是辅助工人发力，锤打的线路仍然是按照原先的正二路、里二路、外二路这些线路来。”葛才金介绍，目前，该公司已有30多台半自动打箔机。
近几年，公司还在研发升级一款全自动打箔机，希望它可以不依靠人手的扶持和推送，就能自主锤打金箔。
在金陵金箔集团的车间里，记者看到，工人们把乌金纸包放进全自动打箔机的“机械手”中，再在显示屏上设定锤打路线。点击按钮，“机械手”便将乌金纸包送到锤头下，并托着乌金纸包根据此前设定的锤打路线前后左右移动。显示屏上实时显示锤打路线，锤打进度一目了然。这款“机械手”解放了人手，减轻了工人劳动强度，减少了工伤事故的发生，于2023年获得实用新型专利。
“全自动打箔机最大的技术难点在于如何逼真地模拟人工锤打的力度、角度和路线。一方面，锤头砸下去要有回弹力，这样才能让金箔充分延展；另一方面，要通过编程让乌金纸包根据设定的锤打路线移动。”金陵金箔集团技术体系负责人何警胜告诉记者，经过多年摸索，他们联合高校，最终确定用旋转的偏心盘带动锤头上下运动，每分钟可以锤击350下。同时，他们通过编程，不断修正参数，让打箔机能够根据所需金箔的不同叶重、不同含金量以及乌金纸的新旧程度，生成不同的锤打路线。
机械化让金箔锻制跑出了加速度。“在人力锤打的年代，两个工人每天只能锤打完一包乌金纸包、锻制1984张金箔。但借助半自动打箔机，每个工人每天操作一台机器可以打两包乌金纸包。全自动打箔机的工作效率又比半自动打箔机高一倍。”何警胜表示，即使用机器打箔，也要依靠人的经验。工人要结合金箔的产品需求，设定锤打路线，调节击打时间。目前，研究团队还在完善全自动打箔机，力求减少黄金消耗量。
自研乌金纸涂料及涂敷技术
黄金能不能锤打成高质量的金箔，它的“贴身护卫”——乌金纸尤为重要。乌金纸是否耐高温、结构紧密、耐锤打，决定了金箔品质优良与否。
但是，随着国内外对金箔需求量的增大，乌金纸的供给也一度面临国外的封锁。
“20世纪90年代末，我们从日本购买乌金纸，每个月大约需要200包，但对方只卖给我们100包。而且每包价格很贵，约为2800元。”葛才金和同事们不想再受制于人，他们开始自主研发乌金纸。
“在一种特殊的白纸上涂敷材料即可制成乌金纸。我们当时选用了几十种白纸做试验，对纸张的平滑度、韧性、拉力逐一进行测试。同时，我们与高校合作，选用合适的碳黑等材料作为涂料，让碳黑在锤打的过程中不掉在金箔上，并能让乌金纸帮助金箔成形，让金箔有良好的延展性。”何警胜说，这一过程中，还要考虑白纸与碳黑、胶水、助剂的相互作用。
历经两年的研究，团队研发出乌金纸的涂料和涂覆工艺，摆脱了对进口乌金纸的依赖，乌金纸的成本也大大降低。
借助科技的力量，传统技艺也开始穿越历史时空、与时俱进。2022年，金陵金箔集团获得高新技术企业认定。
根据市场需求的变化，金箔也已经不再局限于古建筑等贴金使用，在文创产品、化妆品、中药等领域，金箔也开始“崭露头角”。时尚化、年轻化、生活化成为金陵金箔的新标识。造型各异的金箔也随之应运而生。“近几年，我们在研制异形金箔的制备工艺，重新配比制造金箔的原材料，让金箔尽量不破碎，再调整金叶子回火的温度、时间，提高金箔的柔韧性。”何警胜说，这些技术迭代，是为了满足不同客户的不同需求。
例如，团队根据不同客户的需求，制作带有特定图案的特殊形状模具。模切完成后，先通过弹力垫板把金箔分离出来，再通过人工分拣出所需图案。2023年，异形金箔的制备工艺已向国家知识产权局申请发明专利。
“时代在进步，金陵金箔锻制技艺也在与时俱进。我们现在使用的未必是一两千年前古人最原始的锻制方法，但我们保护、传承了古人的锻制思路。我们希望用最好的技术，把古老技艺更好地保存延续下来。”江楠说。