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从石蜡想到“炒饭方式”




某天,夜深了,尽管做实验已经很疲倦,但我心里还在想,有没有不加杂质而可以成型的方法呢?这时候,不经意之间,我的脚被实验台旁的某个东西绊了一下,“把东西乱搁在这种地方,太不像话了”,我正想把它一脚踢开时,发现鞋子上沾上了一种黏滑滑的东西,把它拿起来一看,原来是提炼石油时产生的一块石蜡。它在常温时呈固态,加热就会熔化,性质像蜡烛。这块石蜡是比我早进实验室五年的前辈做别的实验时使用的,掉在地上没有收拾,绊到了我。这时,我突然就来了灵感:“这东西有戏,将它和干巴巴无法成型的微粉末混合的话,说不定……”我脑子里闪过这样的念头。

怎么混合呢?我想到了“炒饭方式”。将石蜡放进锅里加热,它就会熔化成水一样的液体,然后再加入金属氧化物的微粉末,像炒饭一样将它们混合。也就是说,在无法定型的微粉末的表面涂上一层石蜡的薄膜,微粉末或许就能固定成型。当时我就是这么想的。

想试验却没有锅。当时公司里有铁匠铺,负责修理机械等设备。我从那里要了一块薄铁板,自己用铁锤将它敲打成中华铁锅的模样,将表面磨光亮。第二天一早,我就将锅搁在炉子上,将石蜡熔化,再加入微粉末。

于是,微粉末的表面就附着了一层石蜡的薄膜,再将它放进圆筒形的模子里,用冲压机加压,原本松脆的粉末固定成型了,非常理想,接着就拿去烧结。

形成薄膜的石蜡的量过多的话,随着温度升高就会熔化,导致成型物瓦解。如果膜的厚度适当,石蜡就会分解挥发,成型物就能保持形状烧结成功。经过反复实验,我搞清楚了最佳石蜡添加量。认为纯粹的金属氧化物无法成型的常识被颠覆了,用这样的方法,成型问题解决了。

再进一步,将粉末加入模具时,估算大体的容积,然后决定粉末的充填量。使用像斗一样的容器,盛满刮平,将粉末装进模具加压成型,成型品自动推出,我想要是有这种自动化的机器就好了。但公司很穷,买不起这种装置,于是我们自己动手,制作了手动装置,开始了批量生产。

我使用的这项压制成型方法被称为“干压法”。这一方法后来成了世界潮流,电子工业中精密陶瓷的制造都采用干压法。这一方法在传统的陶瓷世界里是没有的。这个方法并不是别人教的,是我自己创造的。

人们一直认为,对于要求高精度的工业用材料来说,陶瓷是不适用的。如果要制造高精度的陶瓷产品,在烧制后必须用金刚砂研磨,那么成本就会大幅上升。在没有先进设备的情况下,我们不断提高成型和烧结技术,做出了精度达到±0.1毫米,甚至±0.01毫米的产品。经过这么一番艰苦的努力,精密陶瓷终于在电子领域获得了应用。

假如,客人提出要10000个普通形状的7~8毫米的方形陶瓷零件,一条边的误差是±0.1毫米。在当时的条件下,批量生产如此高精度的产品是不可能的。如果客户一定要做,那一个开价就要100日元。然而,客人却只能接受一个几日元的价格。±0.1毫米精度的陶瓷零件,要用几日元的成本做出来,如用金刚砂研磨的话,成本根本打不住,这就必须具备精密的成型技术和精密的烧结技术,而这一技术开发的灵感就来自“炒饭方式”。正因为发明了“炒饭方式”,才解决了U字形绝缘零件的批量生产问题。

就这样,在开发出卓越的高频绝缘陶瓷材料(精密陶瓷)的同时,用这一材料制成的产品(U字形绝缘体)的批量生产也获得了成功。由此,业界的评价是:“日本能做精密陶瓷的,只有松风工业的稻盛。”当时,以松下电子工业公司为代表,日本的大型电器厂家都向我们下了订单。