說實話,第一次聽說要在鎢鋼上打微米級孔時,我差點把嘴里的茶噴出來。這玩意兒硬度僅次于鉆石,拿普通鉆頭碰它?簡直像用指甲鉗給坦克開天窗!但偏偏有些精密器件,比如醫(yī)療導管模具、航天傳感器的微型流道,還非得在這"硬骨頭"上雕出比頭發(fā)絲還細的孔。
早些年跟著師傅學藝時,見過老師傅拿著鍍鈦鉆頭折騰鎢鋼件。轉速調到最高,冷卻液噴得像下雨,結果十分鐘后——"咔"一聲脆響,三萬塊的鉆頭斷得干脆利落。車間里頓時飄起一股混合著機油味的心疼。鎢鋼這材料吧,你說它倔也不對,人家就是天生一副"寧折不彎"的脾氣。
后來試過激光打孔,效果嘛...就像用噴槍在冰塊上雕花。表面倒是能燒出個坑,但孔壁全是熔渣,精度根本沒法看。有次交貨前發(fā)現(xiàn)孔徑超差0.005毫米,客戶拿著顯微鏡驗收時的表情,我現(xiàn)在想起來還后背發(fā)涼。
轉折發(fā)生在三年前。有次去蘇州參觀精密加工展,角落里有個不起眼的展臺在演示電火花穿孔。只見銅電極像繡花針似的緩緩下降,鎢鋼表面"滋啦"冒出點藍色火花,兩分鐘后——嚯!鏡面般的孔壁,直徑0.15毫米的孔道筆直得能當光纖用。
"這哪是加工,分明是微觀層面的藝術創(chuàng)作。"操作師傅說著遞來顯微鏡。放大500倍看,孔口邊緣整齊得像用納米級剪刀裁過。后來才知道,他們用特殊電解液配合高頻脈沖,讓放電能量精確控制在百萬分之一秒。說來有趣,這種工藝原理其實和閃電劈石頭差不多,只不過我們把自然界的暴烈馴服成了精密的雕刻刀。
不過電火花也有軟肋。遇到需要加工深徑比超過20:1的微孔時(想象下在鉛筆芯上鉆出深過鉛筆長度的孔),電極損耗就成了大問題。這時候就得請出高壓水刀——把摻著磨料的水流加速到三倍音速,活像用"高壓水槍"給鎢鋼做針灸。
有次為了趕一批微型噴嘴,連續(xù)72小時調試參數。水壓調到400MPa時,終于看到理想效果。透明水柱穿過鎢鋼的瞬間,監(jiān)控屏幕上濺起的水霧居然形成了迷你彩虹。組里新來的小伙兒愣了半天,憋出一句:"這特么是工業(yè)加工還是科幻片?"
現(xiàn)在我們的車間里,不同加工方法各司其職。電火花負責精度,水刀主攻深孔,激光處理特殊造型。有客戶要求±0.003毫米的公差時,還得搬出壓箱底的超聲輔助加工。雖然成本高得肉疼,但看著直徑0.08毫米的微孔在500倍放大鏡下依然光潔如鏡,那種成就感堪比米雕師傅在芝麻上刻出《蘭亭序》。
上周碰到個老同行,他盯著我們加工的鎢鋼濾網直咂嘴:"二十年前這種精度得送去德國做吧?"我笑了笑沒接話。心想這哪止是技術突破,根本是給"中國制造"這四個字在微觀世界里掙臉面。
(后記:今早質檢員送來最新樣品,孔位誤差0.007毫米——還是得返工。這行當就是這樣,永遠在追求下一個零的突破。)