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三楼的结构和七楼完全不同。
整层楼被打通成了一个巨大的开放式车间,被玻璃隔断成若干个不同的功能区。
南侧是金属零部件精密加工区,几台五轴数控机床正在加工一批钛合金关节件,刀具切削金属的尖锐嘶鸣被隔音屏挡住大半,传出来的时候已经变成了闷闷的轰鸣。
北侧是激光熔覆区,一束耀眼的蓝色激光在金属粉末床上缓慢移动,正在逐层堆积一个型状复杂的涡轮泵壳体,旁边竖着两台惰性气体保护罐,罐体上的压力表指针在缓慢跳动。
中间是精密测量区,一台巨大的白光干涉仪正在扫描一个微型传动齿轮的表面形貌,屏幕上的三维形貌图不断旋转,每一个微米级的表面缺陷都被自动标记出来,用红点标注在旁边的高分辨率图象上。
车间里的空气带着一层淡淡的矿物油雾,温度比楼上明显高了几度。
几个穿着蓝色工装、戴着护目镜的老师傅在各自的工作岗位前忙碌着,动作娴熟而沉稳。
角落里一个头发花白的老师傅正在用手工研磨一个微型蜗杆的表面,手里的研磨膏涂得极薄,研磨的动作幅度小得几乎看不出来,象是在用指尖抚摸一件精密的艺术品。
蜗杆是达芬奇机器人末端执行器的内核传动部件。
这套系统能在腹腔内完成缝合、打结这些极其精细的动作,很大程度上依赖蜗杆与齿轮之间近乎零背隙的啮合。。
超过这个范围,传动迟滞就会被末端器械放大,变成手术台上看得见的抖动。
可精度的天花板还不是最要命的。
全球能稳定量产这种蜗杆的企业,一只手就数得过来,而且全在国外。
肖宿之前收集的资料中,出现频率最高的词,除了各种理论数据,就是蜗杆了,所以他才特意提出要看看这个零件。
徐洋从展架上取下两个金属零件,放在肖宿面前的工作台上:
“肖教授,左边是达芬奇原厂的,右边是我们做的。”
肖宿低下头,仔细观察了一下那两个蜗杆。
两个零件的外形几乎一模一样,都是机械臂腕部关节的微型蜗杆,直径都不到八毫米,表面刻着细密的螺旋齿。
但仔细看还是能看出明显的差异。
直觉外科原厂的那个蜗杆,表面光洁得近乎镜面,螺旋齿的每一个齿廓都均匀得无可挑剔,齿顶和齿根的过渡弧线流畅得象是画出来的。
在车间顶灯的白光照射下,整个蜗杆表面泛着一层柔和的银灰色金属光泽,没有任何肉眼可见的加工痕迹。
而精武医疗自制的那个,表面粗糙度明显高了一个量级。
齿面上能隐约看到细微的走刀纹路,朝着同一个方向均匀排列,但有几道纹路在靠近齿根的位置明显变深,形成了一个肉眼很难察觉、但在放大镜下清淅可见的微台阶。
齿顶的边缘也不够锐利,有微小的翻边和毛刺,虽然已经被后续的抛光工序去掉了大半,但残馀的痕迹仍然隐约可辨。
徐洋站在旁边,声音里带着一丝自己都没察觉的心虚:
“我们的加工精度已经做到了微米级,但和原厂相比,表面光洁度还是差了一个档次。
目前分析下来的原因有两方面,一个是粉末冶金原料的粒径分布偏宽,批量一致性不够好。
一个是烧结温度曲线的控制精度还差一点,在晶粒生长阶段,温度梯度过大导致了局部晶粒粗化和内部残馀应力集中,这些微小的应力不均匀在后续精加工时会被刀具放大,形成表面微台阶。”
肖宿伸出手,用指尖轻轻碰了一下那个国产蜗杆的齿面。
指腹上载来的触感很细微,有一层几乎察觉不到的粗糙感,像摸在一块细砂纸的背面。
他又碰了碰原厂那个,指尖滑过去的感觉完全是另一个维度的,光滑到几乎没有任何摩擦力。
他把两个蜗杆放在手心,翻来复去地看了很久。
这是他第一次用这种视角去观察一个工业零件的微观形貌。
之前他在纸上推导的那些公式、那些定理、那些在辛流形上跑来跑去的几何不变量,此刻突然有了一个极其具体的映射物。
这个蜗杆的齿面上那些微小的台阶和毛刺,就是在测地线方程里那些他曾经反复讨论过的扰动项。
那些在理论世界里被符号和算符描述得无比精确的东西,当它变成一个握在手心里的金属零件时,你会忽然觉得,这些看不见的扰动,如此细小,却又如此顽固。
他把蜗杆放回工作台,抬起头来,问了一个所有人都没想到的问题。
“这个原材料,为什么造不出来?”
徐洋张了张嘴,一时语塞。
他身后的几个材料工程师也面面相觑。
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