Затем ткань взвешивается для определения количества лака, приходящегося на один ярд, и направляется под пресс, где происходит выдавливание рисунка под давлением 700 тонн. В последней печи ткань покрывают последним слоем, который сообщает ей блеск и гибкость.
Лак состоит из смеси касторового масла и черного пигмента, в который прибавлен обработанный серной кислотой хлопок, растворенный в смеси этила и бензола. Состав этот очень легко испаряется, чем и объясняется легкость просушивания. В печах этил, алкоголь и бензол испаряются, но их испарения собираются особыми изобретенными нами аппаратами. Пары прогоняются через уголь кокосовых орехов вплоть до того, как уголь насыщается ими. Затем уголь подвергается действию пара, увлекающего пары в конденсатор, где они отделяются друг от друга. Таким образом, удалось достичь сбережения 90% паров. Процесс производства непрерывен. Лишь только сверток ткани приходит к концу, его край пришивается к новому свертку, и таким образом пропитывание смесью продолжается без перерыва. Непрерывность процесса очень важна, ибо даже очень небольшое промедление вызвало бы затвердение смеси.
Внутри здания лампочек нет, и искусственный свет доходит в помещение снаружи. Это делается для предотвращения пожара. Каждая машина прочно установлена, и против пожара приняты такие же меры предосторожности, как на фабрике взрывчатых веществ. У нас не было ни одного несчастного случая.
Обработка стали имеет величайшее значение, так как посредством увеличения крепости удается уменьшить вес частей. Но процесс обработки стали очень труден: если часть слишком мягка, она скоро износится, а если она слишком тверда, она сломается. Степень потребной твердости зависит от того назначения, которое имеет данная часть. Само по себе это кажется элементарным. Но изготовление больших количеств частей, обладающих каждая должной степенью твердости, далеко не легкое дело.
В прежние времена люди старались угадать нужную степень твердости. Но мы не можем заниматься гаданиями и не можем предоставить ни одного процесса на произвол человеческого усмотрения. Наши прежние методы прокалки казались нам довольно совершенными. Для того времени они были действительно совершенны, потому что работа производилась рабочими, получившими самую незначительную подготовку, и благодаря механическому регулированию вырабатываемый продукт был однороден. Но в отделениях, где производилась закалка, труд был очень тяжел, а мы не любим такого рода труда в наших мастерских. Тяжелый труд должен выполняться машинами, а не человеком. Кроме того, прямые части, как, например, оси, остывали неравномерно, и после прокалки их приходилось выпрямлять, что увеличивало издержки.
Мы предложили одному молодому человеку изучить и усовершенствовать все операции, связанные с закалкой. Он экспериментировал в течение года-двух, и затем добился успешных результатов. Он не только уменьшил число людей, занятых на этой работе, но и изобрел центробежную закалочную машину, при которой остывание прямых частей происходит равномерно. Благодаря этому они не деформируются, и выпрямлять их не приходится. Одним из самых крупных усовершенствований была замена газовой печи электрической. Газовые печи, требовавшие шести рабочих и одного мастера, изготовляли в час тысячу соединительных прутьев, причем происходила лишь операция вытягивания; теперь они заменены двумя электрическими печами, вытягивающими и закаливающими тысячу триста прутьев в час и требующими лишь двух рабочих, из которых один подкладывает материал, а другой убирает его.
В отделении, изготовляющем оси, прокалка производится при помощи большой двухкамерной печи. Медленно двигающийся цилиндр проталкивает оси в нижнюю камеру печи с промежутками в одну минуту. Для продвижения через нижнюю камеру печи оси требуется двадцать восемь минут. В течение всех этих двадцати восьми минут ось находится в температуре 1480° по Фаренгейту, причем температура автоматически регулируется.
Когда оси медленно выходят из дальнего конца печи, рабочий подхватывает их щипцами и вдвигает их одну за другой в другую машину. Там они погружаются в едкий раствор; вращательное движение, сообщаемое им машиной, почти моментально охлаждает всю поверхность оси. Эта операция обеспечивает одинаковую твердость и предотвращает дефекты, вызываемые неравномерным охлаждением.
Поле того как оси окунутся в раствор, они переносятся конвейером в верхнюю камеру печи и движутся обратно по направлению к входу при температуре 680° по Фаренгейту. Эта операция занимает 45 минут. По извлечении, они направляются верхним конвейером к другим машинам для окончательной отделки.
Эти изменения на первый взгляд кажутся неважными, но благодаря тому, что мы теперь не выпрямляем осей после их закалки, мы сэкономили в четыре года около тридцати шести миллионов долларов.
Мы изучили изготовление электрических батарей и спустя некоторое время оказались в состоянии производить батареи дешевле, чем они обходились нам при покупке.
Автомобиль требует 162 операций ковки. Это заставило нас основать особое отделение для ковки, которое ежедневно обрабатывает более двух миллионов фунтов стали и в котором, посредством постоянных изменений и опытов, нам удалось сберечь много миллионов долларов. Мы сочетали в одну операцию целый ряд сложных операций и вместо того, чтобы обрабатывать сталь молотами, пустили в ход машины, вдавливающие ее в определенную форму. Мы всегда стремимся свести до минимума последующие операции.
В одной из этих машин имеются тяжелые, расположенные в вертикальном порядке, пуансоны, опускающиеся на нагретый стальной брус. Для того чтобы придать стальному брусу необходимую форму, требуется три операции или больше. Брус помещается сначала между верхними пуансонами, которые и выполняют формовальный процесс, т.е. укорачивают и утолщают часть стального бруса до требуемой степени. В редких случаях необходимы две операции. Остальные пуансоны придают брусу нужную форму, сверлят его, обтачивают и обрезают. Машины, действующие при помощи паровых молотов, имеют девяносто шесть молотов. Наименьший из молотов снабжен тараном и пистоном, весящими восемьсот фунтов, а наибольший имеет таран и пистон, весящие пять тысяч шестьсот фунтов.
Пуансоны помещены в наковальнях и обделочных молотах. Как и во всяких штамповальных машинах, каждый молот снабжен пуансоном, выполняющим полную фазу определенного производственного процесса. Между молотами не существует разделения труда. При выковывании коленчатого вала брус раскаленной стали помещается поперек наклонного пуансона на левой стороне наковальни; удар соответствующего пуансона, помещенного на обделочном молоте, придает брусу изогнутую форму. Затем изогнутый брус передвигается направо; несколько ударов второго пуансона дополняют операцию, и в результате получается коленчатый вал. Работа молотов этим заканчивается. Затем обрабатываемая часть передается формовочному прессу, и оконечность коленчатого вала получает окончательную форму в штамповальной машине.
Для некоторых частей требуется не весь брус. К молотам соответствующей машины приделывается особый резак, и удар молота отделяет сформированную часть от остального бруса. Более мелкие операции ковки выполняются молотами, формующие матрицы которых совершенно одинаковы и таким образом выковывают сразу несколько штук.
Порядок, в котором происходят операции ковки, варьирует сообразно с особенностями той или другой части. Так, например, оси поступают сперва в штамповальную машину, которая придает им основные контуры, вытягивает и разрезает их концы; от этой машины они направляются к молотам. Так как они слишком длинны, чтобы целиком уместиться под молотом, то выковывают сначала одну половину оси, а потом другую.
Очистка поковок от неровностей, получаемых во время их изготовления, совершается при помощи восьмидесяти отделочных прессов. Большинство этих прессов связано с конвейерами, и удаление неровностей совершается непрерывно. Маленькие поковки точно так же попадают на конвейер. Там, где конвейер имеет выход из здания, поковки выходят и попадают в коробки. Конвейер нагружает полученные обрезки металла в находящийся снаружи вагон.
Пуансон отделочного пресса имеет форму поковки, а матрица имеет отверстие, точно соответствующее очертаниям поковки. Поковка под давлением протягивается через отверстие матрицы, и неровности легко удаляются самой матрицей.
Для изготовления поковок различных размеров пользуются специальными приспособлениями. В отношении осей для этой цели существует специальный механизм.
Изготовление колонки управления на специальной штамповальной машине протекает с точностью до 1/32 дюйма.
Для изготовления зубчатки тройного зацепления теперь пользуются тринадцатью штамповальными машинами. Раньше для изготовления этой детали необходимо было изготовлять три отдельных поковки. Теперь эта деталь изготовляется из одного куска стали.
Наибольшие трудности при штамповальной работе представляет изготовление гнезда для подшипника карданного вала. Оно изготовляется двойным штампованием с обоих концов. Никогда нельзя было исполнить полностью этой работы при помощи простой машины.
Весьма интересным инструментом является вращающаяся шарошка для обработки стали.
Литье алюминия в матрицах было организовано в целях достижения экономии. Было потрачено много лет для изобретения удовлетворительного метода. В течение долгого времени литье в матрицах считалось невозможным. Старый метод литья в формовочной земле позволял проникать воздуху через массу земли, в результате чего горячий металл разливался, и литье получалось с многочисленными раковинами. Впоследствии был открыт способ нагнетания в матрицы снизу расплавленного металла. Матрица устанавливается прямо над сосудом, содержащим расплавленный металл. Фактически она играет роль крышки. Во время производства литья воздушное давление сообщается расплавленному металлу. Это давление заставляет расплавленный металл через фидер заполнить матрицу. Когда матрица заполнена металлом, воздух из нее удаляется через маленькие отверстия. Когда матрицы заполнены, начинается поверхностное затвердевание литья. Воздух удаляется первым напором расплавленного металла, и так как металл может заполнить матрицы только через фидер, опасность воздушных пузырей совершенно исключена и литье свободно от дефектов.
Изолированная медная проволока, — а мы ее употребляем в большом количестве, — дорога. Поэтому мы основали наше собственное производство и теперь производим около ста миль проволоки в день. Мы пользуемся обычной проволочно-тянульной машиной, но с некоторыми улучшениями и упрощениями, позволяющими использовать машину для производства определенного продукта. Процесс начинается с медного прутка диаметром в 5/16 дюйма и кончается обмоточной проволокой. Пруток протягивается через 9 последовательно уменьшающихся отверстий железных матриц. Проволока, выходящая из последней матрицы, наматывается на катушки со скоростью 725 футов в минуту и имеет в диаметре приблизительно 3/32 дюйма.
Процесс протягивания сопряжен с выделением большого количества тепла, которое нейтрализуется при помощи циркуляции воды вокруг матриц. Это также помогает сохранить твердость проволоки. Чтобы размягчить проволоку для дальнейшей протяжки, ее отжигают в особой электрической печи.
Проволока погружена в воду на вращающемся столе, который вращается до тех пор, пока груз не поступит к топке. Затем она помещается в непроницаемый для воздуха цилиндр и выдерживается там в течение часа при температуре 1045° по Фаренгейту.
Воздух изъят в целях предотвращения окисления. Машины для последующего протягивания проволоки снабжены восемью имеющими отверстия алмазными матрицами, через которые протягивается проволока. Каждый алмаз уменьшает диаметр протягиваемой проволоки на несколько тысячных дюйма. Эти алмазы, из которых каждый стоит триста долларов, могут служить 6 месяцев без заметного изнашивания. Последняя матрица с отверстием в 0,044 дюйма производит 12 «gauge»[7] голой проволоки, совершенно готовой для изолирования.
Изоляция состоит из пяти слоев диэлектрической эмали и хлопчатобумажного покрытия. Эмалирование — последовательное и автоматическое. 4 человека спокойно работают одновременно над 80 катушками проволоки, разматывая и сматывая их для покрытия каждым слоем эмали при температуре в 845° по Фаренгейту. Каждый дюйм покрытой эмалью проволоки контролируется на разрыв эмали и ее неровности, и затем проволока направляется к обматывальным машинам.
Плохо прокатанная проволока вырезается, оставшиеся концы спаиваются и вновь эмалируются.
Прядильные машины приготовляют для изолировочных машин 18 отрезков пряжи, намотанной на катушки. Эти катушки разматываются при прохождении эмалированной проволоки между ними и туго натянутая пряжа обматывает эмалированную проволоку. 4 человека наблюдают за работой 72-х веретен. Машины совершенно автоматические.
Отвертка — старинный и ценный инструмент, но один человек, работающий одной отверткой, дисгармонирует современным методам работы. Он с трудом может оправдать свою работу. Мы не рискуем уйти от отвертки. В настоящее время мы имеем шестнадцатишпиндельный станок для отверток, который в течение одной операции ставит на место 16 винтов в зубчатку стартера.
Когда подходит передача, конвейер вставляет болты и прокладки ко всем 16 магнитным выступам, болты стягиваются, и деталь связана с маховиком, поддерживающим магниты в нужном положении. Над каждым концом магнита помещается катушка из белого металла и, кроме того, магнитный хомутик. Плоская полоска меди протягивается через отверстие магнитного хомутика, проходит между концами магнита, через катушку из белого металла и маленькое отверстие в маховике — в зубчатку стартера. Теперь все готово для стягивания винтами и болтами.
Передача скользит под шпиндельным станком для отверток, легким движением рычага сцепочного механизма нужная деталь составлена.
Есть специальное приспособление, дающее возможность подвести винты непосредственно к шпиндельному станку для ввинчивания их в маховое колесо. Отвертки получают вращение от шпиндельного станка, высота которого может быть регулируемой. Каждая отвертка заключена в пробку, которая вставляется через головку винта и направляет отвертку в паз, когда стойка рычага собрана. Когда винт введен, фрикция увеличивается, для последующего вращения винта нужно приложить больше усилия, нежели это нужно было для первых оборотов. Когда винт поставлен на место, фрикционное сцепление, заключенное в «конусе», скользит, действие прекращается, и пазы для винтов предохранены от поломки.
От шпиндельного станка для отверток передача идет к восьмишпиндельному станку для сбалчивания, который работает по тому же принципу, что и шпиндельный станок для отверток. Станок стягивает болты, проходящие через магнитные выступы в маховик. Прежде чем пустили в ход шестнадцатишпиндельный станок для отверток, 6 человек было занято стягиванием винтов — теперь работа совершается при помощи одного человека и длится всего несколько секунд.
Последующее, о чем нужно сказать, — это об употреблении заклепок вместо винтов для соединения отдельных частей. Заклепки дают лучшие результаты нежели винты, они дают большую прочность, и мы их широко стали применять, когда открыли собственное производство заклепок. Мы расходуем 3 млн. заклепок каждый день.
Методы литья бронзовых втулок постоянно менялись и улучшались — это делалось в целях избежания грубой ручной работы и продолжалось до тех пор, пока не была открыта литейная.
Процесс плавления совершается преимущественно в 12 электрических печах; в каждую печь загружают около одной тонны металла, и нагревание длится около 70 минут. Печь остается без движения, пока не расплавится металл; после этот начинается легкое движение вперед и назад, и получается однородная смесь.
Когда расплавленный металл достигает температуры в 2200° по Фаренгейту, берется лабораторная проба для анализа, дабы избежать дефектов литья.
Модели, употребляемые для литья небольших втулок, соединены по 4 или по 5 в одну, дабы облегчить литье. При употреблении таких моделей необходимы только одно плавление металла и один процесс литья для получения большого количества втулок. Соединяющие формы шипы построены таким образом, чтобы способствовать быстрому литью.