第445章 第五次实验/操作修炼空间,天赋:微观加工直觉(1 / 2)首席设计师
【修炼目标:在指定的半球形特种合金基底上,切削出宽度≤5微米的三维非线性沟槽,并采用液态金属沉积技术,在沟槽内完美铺设无断点、无溢出的微观射频天线电路。】
【任务时限:30天。】
当林叶再次睁开眼睛时,他已经站在了系统的实验/操作修炼空间之中。
周围的环境,也并不是他之前熟悉的那种图书馆。
取而代之的,是一间看起来风格十分有科幻感的无尘精密加工车间。
周围的冷色无影灯打在防静电地板上,四周摆放着各种高精度的五轴机床、电子显微镜以及复杂的流体沉积设备。
和他前两次进入实验操作修炼空间时的场景基本相同。
“总算是又进来了……”
林叶感慨了一声。
随着他开始和沈鸣一起研究电离格栅的加工问题之后,他关于实验操作的修炼空间进度条便很快开始了积累。
而就在刚才,他正在和沈鸣继续思考着刀路的优化问题时,便再次激活了修炼空间,来到了这里。
他还清楚地记得,自己第三次进入这个空间的时候,修炼目标是完成一次简单的焊接工作,当时甚至没花费多少功夫就直接搞定了。
而直到前段时间,他成功地激活第四次操作修炼时,那一次的任务相比起第三次时虽然有所提升,但也只是仅限于在显微镜下,纯手工组装并微焊一块指甲盖大小的高频信号接收器多层柔性电路板而已。
那个任务虽然繁琐,但难度还算可控。
而这一次,作为第五次进入,任务难度的跨度便直接迎来了指数级的暴涨。
时限也直接拉长到了整整30天。
“和当初第五次进入数学和物理修炼空间时的情况一模一样啊……”
林叶的心中微微感慨一声。
同类的修炼空间,前四次的难度一般都会逐步攀升,但是在难度上面也都不会提升太高,基本上就类似于应试考试的题目那种情况。
但是第五次进入的时候,难度上面就会顿时提升到解决真正的学术问题这一级别。
可以说是从解决一个有固定套路的练习题,变成了解决一个方法不唯一的开放题。
实验操作修炼空间也并不意外。
于是他拿起了工作台上那张写着本次修炼目标的纸,看着上面的内容。
在曲面上切削5微米的微观沟槽,还要把液态金属完美地“灌”进去当电路,不能有任何溢出和短路。
这在现实的精密加工界,绝对是地狱级的难题。
各种相关的期刊上,大概也能够查找到关于这一类工艺的论文。
可以说是在加工领域经常被讨论的一类问题。
不过,同样的,随着进入第五次修炼空间之后,修炼目标往往都会和林叶在现实中面临的问题有关系。
于是当林叶仔细审了一下题后,他非但没有感到棘手,反而眼睛猛地一亮。
“这还真是瞌睡来了送枕头啊!”
林叶的心中涌起一阵惊喜。
这个修炼目标,表面上是让他造一个微型半球形天线,但其核心的技术难点——【三维曲面微米级沟槽切削】加上【微观电路液态铺设】……
这特么不就是他现在现实中,正在和沈鸣死磕的电离格栅工艺的翻版吗?!
现实中他们还在纠结着第一步的刀路设计,同时时不时地也会为第二步该怎么把激活冷态磁流体自绝缘效应的电路给铺设进微观孔洞里这一难题而发愁。
而系统这次的修炼任务,简直就像是明着给他送经验和练手机会来了!
林叶瞬间意识到了这个任务能给自己带来的巨大帮助。
没有任何犹豫,他立刻便坐到了工作台前,正式开始着手解决这个问题。
……
不用多说,首先要攻克的,自然是第一步——5微米级的三维曲面非线性沟槽切削。
在这种微观的尺度下,任何常规的机械加工常识都是完全不一样的。
不管是刀具的刚性,还是材料的晶格方向,甚至是切削瞬间的热应力,都会成为导致断刀或者沟槽变形的致命因素。
林叶并没有盲目地上机尝试,而是先在脑海中飞速地构建起了加工模型。
这得益于他在现实中,已经和沈鸣在电离格栅的沟槽问题上死磕了大半个月。
沈鸣那丰富的加工经验,以及报废过多块钛合金板换来的失败教训,此刻全都化作了林叶破局的宝贵养料。
“不能硬切,刀路的进给角度必须绝对顺应这种特种合金晶格的自然解理方向……”
林叶双眼紧盯着电脑屏幕上的3D建模,手指飞快地在键盘上敲击着,就这样,一行行复杂的刀路规划代码不断生成。
他将自己在现实中总结出的经验,与他在数学流形上的敏锐直觉完美结合,不断地调整着切入角和走刀速度。
在修炼空间里,有一个极大的好处——他不需要像现实中那样苦苦等待机床慢吞吞地跑完程序。
只要刀路代码一敲完,点击运行,修炼空间里面的那台五轴机床就会在瞬间完成加工,直接吐出成品。
此外,这台机床长得和他在现实中所用的那台 TG-1型可以说是一模一样,而自带的数控系统和操作方式也是完全相同。
所以两者之间的实际性能想来也不会有什么差别,因此他在修炼空间中完成的设计,即使放到现实中的 TG-1机床上,大概也是可以运行的。
就这样,随着“滴——”的一声响起。
第一版代码运行完毕,林叶拿起成品放到电子显微镜下。
“不行,内扣角处的公差超过了5微米,存在微观毛刺。”
林叶面无表情地放下废品,继续修改代码。
第二次,断刀;第三次,沟槽边缘产生热变形……
在这绝对专注的环境中,时间飞速流逝。
直到第七天。
当林叶将第不知道多少个修改版本的刀路程序导入机床,并按下运行键后。
他将刚出炉的半球形基底放在显微镜下,仔细地观察着那如同迷宫般复杂的微观纹理。
“完美。”
林叶长长地吐出一口气。
在显微镜的视野下,一条条宽度严格控制在5微米的非线性沟槽,如同艺术品般均匀、深邃地刻蚀在合金曲面上,没有任何瑕疵。
第一步,沟槽问题,成功解决!
经过整整7×24小时的连续优化和设计,报废了近百块废料后,林叶终于找到了这类三维立体沟槽设计的诀窍。
假若回到现实中再去研究电离格栅的沟槽设计的话,对于林叶来说或许也将能够迅速地完成突破。
只不过,林叶并没有因为这一步的成功而高兴太久,因为接下来,他将面对整个任务中最变态的一环——微观电路液态铺设。
这个问题,他在现实中和沈鸣甚至都还没有开始正式尝试过,可以说是一片空白。
所以接下来,就只能全靠他自己去硬生生趟出一条路来了。
“还有 23天的时间……”
看了一眼旁边的倒计时,这个时间说充足也不充足。
毕竟天知道在这第二步的问题上,自己可能又会遇到什么样的难题。
林叶深吸了一口气,不再纠结,将注意力转移到了工作台旁的流体沉积设备上。
一开始,林叶尝试了传统的物理加压注入法和毛细管渗透法。
但接下来的各种失败便很快给了他沉重的打击。
在5微米以下这种几乎等同于细菌大小的沟槽里,液态金属的表面张力大得惊人!
在这种尺度下,它们就像是一颗颗弹珠一样,死活不肯钻进那些狭窄的沟槽里。
而如果强行加大压力,液态金属又会瞬间失控,直接溢出沟槽,在基底表面糊成一团,导致整个电路彻底短路报废。