特輯 | 『萬代:我賣得貴當然有理由』:高達尼姆合金模型制作秘辛



▉?本文刊登于2020年07月21日公開的「高達尼姆合金模型 RX-78-2 高達(1:144)」特輯頁面。2020年12月發(fā)售預定的高達尼姆合金模型。其原設定的制造方法是什么?轉為現(xiàn)實又碰到什么樣的難題?本特輯從虛構的設定開始,探討成為實物的道路


高達尼姆合金是——
宇宙世紀0079年1月3日,Side3的吉翁公國向地球聯(lián)邦政府宣戰(zhàn)。自此地球聯(lián)邦政府和吉翁公國軍展開了長達約一年的戰(zhàn)爭。成為這場戰(zhàn)爭關鍵的就是RX-78-2 高達。擁有媲美戰(zhàn)艦威力的光束步槍,搭載了核心區(qū)塊系統(tǒng)及教育型電腦,而裝甲采用的是新材料「月神鈦合金」?!冈律疋伜辖稹共粌H擁有卓越的耐熱、耐腐蝕、輻射絕緣的性能,重量更比吉翁公國軍機動戰(zhàn)士的裝甲「超硬度鋼(鐵)合金」低40%,且硬度極高,為機動性、續(xù)航距離等帶來革命性的進化。由于難以加工且成本高昂,因此有非常難以量產的問題。終戰(zhàn)后由于RX-78-2 高達的戰(zhàn)績以及活躍,「月神鈦合金」開始被稱為「高達尼姆合金」。

地球制高達尼姆合金的精煉——
作為探尋「實物」的第一步,我們決定先驗證「高達尼姆合金」的定義。雖然作品設定方面眾說紛壇,但這種合金最初的名稱含有「Luna」,因此推測是使用自月球「Luna」的高純度鈦制成的鈦合金。將該素材于低重力的月球表面進行還原精煉并制成「高達尼姆合金」。推測在此環(huán)境下精煉而成的「高達尼姆合金」能否于地球上重現(xiàn)?經(jīng)過精煉后的高純度鈦和釔在地球上也能取得??墒窃谠虑虮砻娴牡椭亓Νh(huán)境下溶解、鑄造是精煉過程的必須條件,而這是無法在地球上重現(xiàn)的。
高達尼姆合金的實際制程(推測)——
1、從月球的礦物中提煉出高純度的鈦。
2、從月神二號的礦物中提煉出稀土金屬釔
3、為了將高純度鈦進一步超高純度化并提升強度,在月球的低重力環(huán)境下(地球重力的1/6)進行電磁浮游溶解,并添加釔來還原精煉。
4、這時納米大小的副產物氧化釔出現(xiàn)氧化物彌散強化(ODS)現(xiàn)象,更進一步提升強度。
5、鈦和氧化釔在低重力環(huán)境下不會發(fā)生比重分離,得以保持均衡分散的狀態(tài)。在該狀態(tài)下鑄造和凝固,可獲得質量均衡的超高強度裝甲材料。

接近真實高達的新制法:金屬射出成型(MIM)——
和溶解、鑄造后制成合金在現(xiàn)實中是可行的,但無法呈現(xiàn)出其細節(jié)或明銳度。而且在等同月球表面的低重力環(huán)境下精煉實際上是不可能的。因此為了滿足這些條件,我們轉換想法,著眼于「MIM(Metal Injection Molding)」法。
「MIM」法指的是以模具令粉末材料成型后,透過擴散、燒結令材料化為一體以獲得組件的技術。由于是以擴散、燒結方式制作,即使加熱超過攝氏1000°,材料也不至于溶解,因此不會發(fā)生重力引起的比重分離。
因原材料為粉體,可復合設計各種材料。換言之,我們認為若能將納米大小的氧化釔粉末平均分散至鈦粉末中燒結,或許可期待獲得等同月球表面低重力環(huán)境下溶解精煉的效果,制作出「高達尼姆合金」。我們立刻準備粒子徑相異的高純度鈦粉末與氧化釔粉末,分析混合比率。此外為了平均分散,使用特殊的精密混合裝置,在燒結條件下反復進行改變加熱、冷卻、氣體等測試,得到產品精準以及造型的平衡。借由使用「MIM」法這種新技術,成功以接近月球表面條件的作法重現(xiàn)「高達尼姆合金」——地球制「高達尼姆合金」這一獨一無二的配方誕生!

融合「化學」與「專業(yè)技術」,孕育出鋼普拉的未來——
雖然我們成功以「MIM」法制造出「高達尼姆合金」,但是還有將金屬運用在鋼普拉上這個難題。
一般的鋼普拉的組裝采用無須粘著劑的卡扣接合法??劢雍鲜卿撈绽I域中長年使用的設計?!父哌_尼姆合金」也沿用這一設計保持產品的精確度,還能進一步追求造型、別出心裁的設計與簡易組裝。不過由于塑料模具與MIM模具的成型原料特性不同,因此制造方式和過往有巨大差異,我們不斷進行納米級的測試,反復調整與修正模具。另外這個工程即使在生產階段,難度也非常高,尤其在入釜(燒結)時產品會出現(xiàn)不同的收縮率等問題。就算入釜成功了過后也得進行完整的組裝檢查確保尺寸適宜。每一項的過程都花費了許多功夫、時間、勞力。正因為經(jīng)過這些制程,才能達到鋼普拉該有的品質。超越「鋼普拉=塑料」這種固有思維,追求材質的「高達尼姆合金模型」成了鋼普拉邁向未來極其重要的「試金石」

