一千一百零四只喷嘴不是普通批量订单。
每只喷嘴有四百八十个燃料孔和一百多条相位微流道。
全部算下来,需要加工超过五十万个微孔。
任何一个孔出现毛刺、堵塞或尺寸超差,整只喷嘴都可能形成局部高温。
过去二十四只喷嘴由十二名高级技师全程盯守。
工件每完成一道工序,立即送去流量检测。
发现偏差后,工程师根据经验手工修配。
这套方法适合抢修原型。
生产部门试着把熟练技师的操作写成标准工艺。
结果一份喷嘴修配说明写了八十多页。
“手感略紧”“声音发闷”“光泽不对”之类描述出现几十次。
经验本身没有错。
但一千多只喷嘴不能要求每名新工人拥有二十年手感。
团队把技师判断逐项转换成数据。
手感略紧对应插针阻力。
声音发闷对应气流频谱。
光泽变化对应表面粗糙度和氧化程度。
无法量化的步骤继续由技师负责。
能够测量的则交给设备稳定重复。
老师傅没有被生产线替代。
他们从亲手修每一只喷嘴,变成教整条生产线如何判断好坏。
无法制造一千多只性能一致的产品。
野火工业先从加工时间最长的微流道下手。
原工艺用零点五毫米铣刀,一条条把弯曲通道铣出来。
刀具细、悬伸长。
进给速度不能提高。
加工一半喷嘴需要三十六小时。
团队提出采用激光选区熔化直接打印内部流道。
第一件样品只用十一个小时便成形。
外观看起来完整。
高压流量测试中,十二个区域差异却达到百分之八。
工业ct显示,弯道内壁粘着许多半熔化金属颗粒。
有的颗粒直径超过四十微米。
氢气高速通过时,它们不仅改变流量,还可能脱落后堵住零点六毫米喷孔。
打印能够造出复杂形状。
却无法直接得到足够光滑的微流道。
化学抛光可以溶解表面颗粒。
弯道内外侧流速不同,材料去除量也不同。
颗粒消失了,通道尺寸反而更不一致。
陈大川看着ct图像。
“打印机说已经交房,进去一看还是毛坯?”
梁师傅说道:“毛坯也算房。”
“就是氢气住进去容易堵车。”
周野没有放弃增材制造。
机械加工的优势是精度成熟。
缺点是刀具必须真正伸进每一条流道。
当通道在内部转过几个弯,刀具便无路可走。
增材制造恰好相反。
形状越复杂,它与简单零件的成本差距越小。
真正的突破口不是争论打印和机加工谁更先进。
而是让打印负责造出封闭形状,让模芯保证内壁精度,再让机加工完成接口与密封面。
三种工艺各做自己最擅长的部分。
他把喷嘴拆成外部承力壳和内部流道芯。
承力壳由金属打印一次成形。
流道芯使用可溶解陶瓷制造。
金属粉末在陶瓷芯外部成形后,陶瓷通过专用溶液从微孔中逐渐去除。
最终留下表面由模具决定的光滑通道。
第一只陶瓷芯在脱模时断成三截。
一百多条细小支路像树根一样互相连接。
任何位置收缩不同,都会产生内应力。
材料团队在陶瓷中加入三种尺寸颗粒。
大颗粒维持骨架。
小颗粒填充间隙。
极细颗粒控制表面粗糙度。
烧结收缩率从百分之二点一降到百分之零点三。
第二版陶瓷芯完整成形。
金属打印以后,溶解除芯用了四十八小时。
最深处仍残留少量陶瓷粉末。
团队让溶液从十二个区域交替脉冲进入。
正向冲洗十秒。
反向五秒。
气泡在流道内反复膨胀和收缩,把死角粉末一点点带出。
清洗时间缩短到六小时。
新喷嘴的十二区流量差异下降到百分之零点七。
达到设计要求。
样品又经历二百次从室温到九百摄氏度的热循环。
陶瓷芯虽然已经溶解,成形时留下的表面仍可能产生应力集中。
循环结束后,工业ct没有发现裂纹。
高压氢气泄漏率也保持不变。
生产团队这才允许新工艺进入小批量验证。
加工周期从九十六小时缩短到二十八小时。
还不够。
四十六台燃机如果同时开工,至少需要十五条生产线。
每条线都要配备金属打印机、陶瓷芯设备、流量台和高温检漏舱。
最昂贵的不是打印机。
而是一套进口工业ct。
单台价格五千多万元,交付周期十八个月。
没有ct,内部流道是否存在缺陷只能靠切开喷嘴确认。
切开以后,合格品也变成废品。
周野看向高压流量检测记录。
流道内部每一种缺陷,都会在压力波形中留下不同痕迹。
也许他们不需要看见每一处缺陷。
只需要让气体自己说出,路上遇见了什么。