第159章 光刻机制作(3 / 4)
,也有一丝不易察觉的黯然。
他明白,有些精度,或许真的不是靠经验和毅力就能完全弥补的。
样品台和掩膜版框架的精密微动系统,成了赵红军和孙铁蛋的“滑铁卢”。
图纸上那要求微米级移动和定位精度的丝杠、导轨、弹簧消隙机构,在简陋的加工条件下,即使他们使出了浑身解数,用尽了刮研、配磨的看家本领,装配起来后,测试结果依旧令人沮丧。
手动旋转微调旋钮一圈(理论位移10微米),千分表的读数却可能跳变2-3微米,甚至出现回程间隙。这意味着一旦需要调整位置,根本无法进行精确控制。
“厂长!这鬼东西……它……它不听使唤啊!”孙铁蛋看着千分表上乱跳的指针,额头青筋暴起,几乎要把手里的旋钮拧下来。
赵红军蹲在一旁,对着那些闪着寒光的精密零件,愁眉苦脸地抽着旱烟,吧嗒吧嗒的声音透着浓浓的烦躁。
石毅蹲下身,仔细检查着装配体。他用手感受着丝杠传动的阻滞点,观察着导轨滑块配合的细微晃动。
问题出在哪里?材料的内应力释放不均?加工误差的累积?装配应力?还是这简陋的手动微调机构本身就难以实现如此高的分辨率?
他沉默地思索着,手指无意识地敲击着金属基座。图纸上的设计是合理的,但在眼下的加工水平下,似乎走到了死胡同。难道真要放弃微米级的梦想,退回到几十微米的精度?那这台光刻机的意义将大打折扣。
“拆。”石毅突然开口,声音不大,却让赵赵红军和孙铁蛋都愣住了。
“拆?厂长,好不容易装起来的……”孙铁蛋急了。
“拆!”石毅语气斩钉截铁,“问题不是靠蛮力拧紧螺丝就能解决的。我们换个思路。”
他指着图纸上那个负责消除丝杠反向间隙的弹簧预紧结构,“这里的弹簧预紧力,你们是怎么调的?凭手感?”
赵红军点点头:“是啊,感觉紧了没间隙了就行。”
“感觉?”石毅摇头,“微米级的精度,感觉是靠不住的。我们需要量化。”
他目光扫过仓库角落堆放的一些实验器材,定格在一台废弃的小型拉力计上。“去,把那拉力计修好,把弹簧拆下来,测量它的刚度系数。
计算在不同压缩量下提供的预紧力。然后,根据丝杠的螺距和摩擦力矩,反推需要多大的预紧力才能刚好消除间隙又不至于增加太多滑动阻力,把‘感觉’变成数据。”
他又指向那些配合精密的导轨和滑块:“清洁,再清洁!用分析纯的酒精,用丝绸布,装配前所有零件再超声波清洗三遍。
装配台用塑料布围起来!装配的人,洗手,带两层细纱手套!记住,灰尘,是微米世界里的死敌!”石毅的声音再次强调。
同时,他拿起粉笔,在工作台旁一块小黑板上画出示意图:“另外,手动微调精度不够,我们就加杠杆!在这里,”他指着旋钮和丝杠的连接处,“设计一个减速齿轮组,把操作者手部的‘粗大’动作,放大成丝杠上微小的位移。
虽然会牺牲一点速度,但能换来我们急需的分辨率。
红军,铁蛋,你们想想办法,用厂里能找到的最小的齿轮,做一个减速比至少5:1的微型齿轮箱出来,精度不够,结构来凑。”
赵红军和孙铁蛋看着石毅在黑板上勾勒的草图,又看看那台拉力计,眼中的烦躁渐渐被一种豁然开朗的光芒取代。
原来,蛮干不行,得用脑子。得把看不见的“力”和“间隙”,变成看得见的数据和可操作的结构。两人立刻行动起来,一个去修拉力计,一个带着人翻箱倒柜找微型齿轮。
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