三十五名学员跟随韩栋的步伐,穿过五轴联动加工中心的展示区,来到了一处更为封闭的空间。
这里的照明强度比之前的区域低了三十个流明,只有展柜上方的一排冷光源聚焦在中心。
那是一个真空玻璃柜。
柜体内部摆放着一片长约十厘米、呈现复杂扭曲几何形状的金属叶片。
它不像之前的光刻机部件那样充满未来感,这东西看起来朴实,甚至有些灰暗,表面泛着特有的哑光金属色泽。
“这是今天展示的另一项硬核技术。”
倪光楠站在展柜旁,并没有急着介绍参数,而是按动了控制台上的一个开关。
玻璃柜后方的投影屏幕亮起。
“航空发动机高压涡轮单晶叶片。”
倪光楠的声音沉稳,有种老学究特有的平铺直叙。
人群中传来了一阵倒吸凉气的声音。
马千里下意识地向前迈了半步,靠近隔离带一些。
对于搞电机出身的他来说,转子技术是相通的。
他知道,在工业皇冠上,如果说光刻机是明珠,那航空发动机就是基座。
而这片叶片,是基座上最难啃的一块骨头。
“大家看它的金相组织。”倪光楠指着屏幕上那张显微结构图。
传统的金属铸造,冷却后会形成无数个微小的晶粒,晶粒之间存在晶界。
在高温高压下,晶界就是最薄弱的环节,容易产生滑移和断裂。
但屏幕上的图像显示,这整片叶片,内部没有任何一道晶界,它是一个完整的晶体。
“定向凝固技术。”李刚推了推眼镜,有些不可思议的说道。
“国内之前只能做定向柱晶,横向还是有晶界。这是……完全的单晶?”
“晶粒取向一致性99.8%。”倪光楠报出了一个数据。
“这意味着,在1700摄氏度的高温下,这片叶片在离心力达到一万倍重力加速度时,它的物理性质和一块没有任何瑕疵的钻石一样稳定。”
韩栋观察着学员们的反应。
他不需要这些人现在就造出发动机,他需要这些人明白什么是极致的控制。
倪光楠继续说道:
“为了这0.2%的一致性提升,启航材料研究所在熔炼炉的拉晶速度控制上,把误差从每分钟1毫米,压缩到了每分钟0.01毫米。
只要拉快一点点,或者炉温波动超过0.5度,杂晶就会在叶片根部生成,几百万的贵重金属材料就会瞬间报废。”
李刚的目光从金相图移开,落回到了叶片实物上。
作为材料专业的尖子,他关注的重点更加微观。
他眯起眼睛,调整角度,借着顶部的侧逆光,观察叶片的前缘。
那里似乎有些不对劲。
在那光滑如镜的曲面上,密密麻麻地分布着无数个肉眼几乎不可见的小黑点。
“倪老,”李刚指着叶片,“那些孔……”
“气膜冷却孔。”倪光楠回答。
“真的是气膜孔!”李刚咽了口唾沫。
“但我没见过这么密的,如果是电火花加工,会有重铸层,哪怕只有几微米,在高温下也会导致裂纹源。
如果是机械钻孔,这么小的直径钻头根本进不去。”
“你看得不够细。”韩栋走出来,随手拿起一个高倍放大镜递给李刚。
李刚接过放大镜,凑近观察。
三秒钟后,他的手抖了一下。
放大镜视野里,那些小孔不仅排列整齐,而且每一列的角度都在变化。
叶根处的孔是垂直进入,到了叶尖部分,孔的入射角变成了极其刁钻的30度斜角。
更可怕的是,孔的边缘没有任何熔渣残留,干净得像是这块金属天生就长着这些孔。
“直径0.3毫米,深度5毫米,深径比接近20:1。”
李刚放下放大镜,抬头看向韩栋,眼神中满是难以置信。
“而且是异形孔?内壁是螺旋结构的?”
“没错。”韩栋点头。
“如果是直孔,冷气流出来会直接吹散,螺旋结构能让冷气在叶片表面形成一层附着的冷气膜,把叶片和1700度的燃气隔离开。”
“可是,这怎么能加工出来?”马千里忍不住问,“五轴机床做不到这么细。”
“飞秒级激光制孔。”韩栋指了指头顶。
“用启航自研的工业操作系统,控制脉冲宽度在飞秒级别的激光束。
在热量来不及传导到周围金属晶格之前,就把材料直接气化。
没有热影响区,没有重铸层,没有微裂纹。”
全场死寂。
这已经超出了传统机加工的范畴,这是光与物质的微观手术。
韩栋看着这些被技术震撼得说不出话的年轻人,并没有感到轻松。
展示肌肉只是手段,接下来才是真正的目的。
“技术你们看完了。”
韩栋转过身,背对着那片价值连城的叶片,目光扫视全场。
“现在,我问你们一个问题。”
三十五双眼睛齐刷刷地看向他。
“如果我把这套激光打孔设备的图纸、参数、甚至控制代码,全部打包给你们。
让你们带着这些东西,去鲁省、去豫省、去蜀地,找一家当地最好的机械厂,把这根叶片给我造出来。”
韩栋停顿了一下,声音变得低沉。
“你们觉得,最大的障碍是什么?”