「還……還有這樣的事兒?」
老工人到底是覺悟高,一怔之後,迴轉身衝著車間裡大喝道:「以後車間裡不許抽菸!菸灰會影響加工精度,污染車床,都聽到了嗎?」
其他人多少有些傻眼,平日裡不是老爺子你抽最凶嗎?怎麼就改性子了呢?
工人不一定服道理,但是一定服手藝。
陸彌只用了兩三天,就用手藝徹底征服了第三車間的所有人。
陸彌很快選好了備料,先上車床,再上銑床,然後來回倒騰,把凸模(沖頭)和凹模的精胚儘可能加工成形,再送去熱處理,完了又用電火花線切割機和精密車磨床聯合加工。
「全知領域」一秒不離地全程跟進,將公差硬生生壓在了±0.005毫米(5微米)以下,堪堪達到針式列印頭所需要的最優標準。
這就是針式列印頭所需要的微米級精工。
線切割機精加工的設計最佳精度為0.01毫米,勉強符合針式列印頭針定位座的標準,也僅僅是及格線。
實際工況不會那麼完美,公差往往會大於0.01毫米。
所以光這一步,就足以攔住國內絕大多數的工人。
這個時候就需要更加高超的手藝,生生拔高機械設備的加工精度。 然後是消除內應力和調整磁性性能的「真空磁性退火」熱處理以及表面處理。
再加上一氣呵成的精密組裝,哪怕不用千分尺,陸彌也能夠通過「全知領域」確認模具精度完全符合要求,甚至比小日子的精工原廠都不遜色多少。
借來一台注塑機,陸彌開始用針定位座的精密模具進行精密注塑生產試製。
成型的難點不僅僅在於24個精準的列印針卡槽,還有直徑0.2毫米的24個導針孔,位置精度要控制在±0.01毫米以內。
足足耗費了兩個月,陸彌製作出十套四腔式24針列印頭針定位座模具,一一驗證合格後,全部密封裝箱,等待發運。
別看數量不多,僅以五套四腔模具作為「現役」生產,另留五套作為「預備役」待用,如果生產力全開,光是這五套模具,年產能便可達到2100萬隻24針列印頭。
全國市場絕對消化不了這麼大的產能,哪怕加上東南亞也夠嗆。
這十套模具,簡直和原子筆小鋼珠的行業破壞者沒什麼分別。
現在可是七十年代,年產2100萬台24針印表機,那小日子的精工還能活嗎?
所以實際會投產的只有一套模具,另外九套模具會作為戰略儲備保存起來。
等到使用壽命全部用完的時候,國內差不多早就擁有了精密加工的自產能力。
光靠這十套模具就想要稱霸針式印表機行業,依舊不太現實。 24針列印頭的關鍵核心,除了針定位座這個塑料件以外,還有導針板(出針板)這個看似不起眼的小玩意兒。
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東西越小,往往意味著難度越大。
針式列印頭居於精工領域高端,並不是那麼簡簡單單。
陸彌又遇到了熟悉的材料,氧化鋁陶瓷粉。
這玩意兒不僅僅是當初搗鼓高硼矽玻璃必需的工業氧化鋁粉升級版,同時也是電熔鋯剛玉磚的真正原材料,還是厚膜電路和集成電路封裝底座的基本材料。
工業氧化鋁粉是管制物資,當初漢東省本身就有電解鋁廠,縣政跑跑關係,還是能夠弄到一兩袋,但是α相氧化鋁陶瓷粉卻需要四機部計劃調撥,沒有其他來源。
就像現在,四機部專門給了一公斤氧化鋁陶瓷粉,用於試製導針板,聯繫上的協助單位是阿迷州本地的陶瓷廠。
導針板材料和工藝其實有三種。
第一種是利用手錶紅寶石軸承打微孔技術,在人造單晶剛玉(紅/藍寶石)上雷射打孔,國內有這方面的技術條件,但是密集陣列微孔難度陡增,良品率低,成本直接爆炸,無法量產。
第二種是微晶玻璃,這是小日子用來做導針板的主要材料,但是國內還無法穩定量產,現在屬於攻關材料,根本拿不到,還有鑽頭的限制,無國產,全靠進口,還很容易損耗。
第三種就是陸彌現在嘗試的氧化鋁陶瓷開孔,材料雖然稀少,總算是能弄到,因為導針板體積不大,用量少,所以失敗餘量還是很大。 全完燒結的氧化鋁陶瓷硬度大,一般的微型鑽頭很難鑽的動,金剛石鑽頭也挺夠嗆,所以必須降級難度,採用二次燒結。
用模具將氧化鋁陶瓷粉壓成生坯,進行第一次燒結初定型。
滬江第二耐火材料廠在1971年就成功研製了氧化鋁陶瓷機械密封環,所以這種燒結技術是現成的。
氧化鋁陶瓷導針板的最大困難不是開孔,而是在兩次燒結過程中的變形,尤其是第二次燒結時的孔徑縮小、孔位漂移和陣列畸變,需要精確計算收縮餘量。
這一回試製,可就沒有那麼容易了。
無論是生坯開孔,還是第一次燒結開孔,每一次燒結都會出現難以預料的變數。
一公斤氧化鋁陶瓷粉,算上損耗,可以做出約5000片生坯。
經過第一次燒結後,剔除燒結翹曲、開裂、鼓泡、變形和暗裂的不合格品,能用於打孔的氧化鋁導針板不足1000片,經過開孔和第二次燒結後,數量再次減少。
這也導致了整整一個月,陸彌僅做出了八百多片合格的導針板,比六葉草a推演的數字還低,歸結於運氣不好。
如果不是用「全知領域」檢查了生坯內部結構,提前排除缺陷,最終良品率能有10%都已經是謝天謝地。
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畢竟兩次燒結的過程,基本上屬於玄學的範疇。 算上消耗掉的氧化鋁陶瓷粉和損壞的微型鑽頭,製作成本高到飛起,良品率卻只有17%,並沒有比讓別人來做的平均值高上太多。
陸彌的大部分時間都花在了鑽孔上,哪怕再怎么小心翼翼,φ0.23金剛石鑽頭的消耗依然很大,這東西跟氧化鋁陶瓷粉一樣稀缺,完全依賴於進口。
根據「木桶理論」,關鍵下限決定最終成品數量。
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一枚導針板對應一隻24針列印頭的前端主耐磨導針板(出針板),承受絕大多數的干磨考驗,而中層的輔助導向板(定位板)孔徑更大,磨損很小,可以用淬火鋼或者工程塑料替代,一般只需要三四片就足夠用,量產也沒什麼難度。
所以八百多片合格的導針板最多組裝出八百來台24針印表機,可以用於小規模量產,供應科研、國防和重點部委等單位勉強是夠了。
一旦pc機路線在國內投產,對於24針印表機的需求量馬上就會提升到成千上萬台,很快就會一頭撞上工業化的南牆。
不過算算時間,在一兩年後,微晶玻璃生產工藝完善,那麼接下來依舊就是鑽頭的事情。
這樣一來,陸彌打完樣,後面其實用不著太操心量產問題。
國內好像……已經悄然打通了24針印表機的所有關卡,並且同時搶占24針長短針和全長針專利。
其實解決了精密加工後,很多卡脖子的難題都會不攻自破。
在整理完臨時應用的氧化鋁陶瓷導針板生產工藝和適合工業量產的微晶玻璃導針板工藝推演後,梁曉琴來了。 這一次她帶了一個全副武裝的步兵班,負責將針定位座和氧化鋁陶瓷導針板成品及相關工藝押運送往襄樊外部設備所。
報廢品同樣不會留下,也要送走。
找來的大解放正在裝箱,最重要的八百多片導針板裝在一隻小盒子裡面,交到梁曉琴的手上。
她卻有些意外地總說道:「我還以為你和以前一樣,全部都做好了!」
《變形金剛》的玩具模具、動畫劇本和原畫都沒有開始動手呢!
這仨月全搭在了24針列印頭的核心部件上面,光完善工藝就花費了不少時間。
陸彌無可奈何地說道:「這就是精密加工,還要受限於良品率,哪怕我手腳再快,也符合現實物理規則,如果換作別人,一年都做不出來這麼多。」
第一次接觸氧化鋁陶瓷粉這種材料,六葉草a公共知識庫對於相關信息並不完整。
尤其是粘結劑、增塑劑和分散劑等輔助材料的配方影響很大,需要建立了相關的資料庫,一邊實踐驗證,一邊基於最新數據進行覆核模擬推演,雙管齊下,依然難免需要耗費不少時間。
換一個人,至少有老陸一半的水平,否則僅一年時間是想都別想。
在正常情況下,至少需要十來人的團隊分工協作,忙活兩三年才能完成。
至少在燒結的時候,還有陶瓷廠的老師傅幫忙掌控溫度和燒結流程,才給陸彌節省了一些時間和精力,可以繼續做其他方面的準備。 「就這麼點兒東西,花了三個月,難怪你會建議直接找小日子的精工合作,實在太費事了。」
梁曉琴衡量了一下陸彌的勞動價值,這三個月確實是血虧。
再看看前面,每個季度都能搗鼓出不少東西,哪一樣不比這個小小的列印頭更有價值。
最終組裝出來的24針印表機,怕是比買小日子的還要貴。
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