洪荒科技大仙 第59章 工業母機

    「工業母機精度限制了產業發展？」方浩看著各大研究中心發出來的報告，他已經將研究數據整理成了一個表格，綜合分析之下得出了一個結論。筆神閣 bishenge.com

    「校長你來了。」方浩剛進入研究員，研究院負責人銘前來迎接。

    「大家都很不錯，你們繼續不要管我，我是過來隨便看看。」方浩拒絕了銘的接待。

    「那好吧，您隨便參觀。」銘點點頭說道

    方浩經常教導他們，作為科學研究員，不該將寶貴的時間浪費到無關科研的事情中。

    紅石機械研究院，方浩來到了這裡，拒絕了其它人的陪同，一個人在這裡緩緩地觀察著。

    只見這裡到處是機器，每一個人都在專心地做著自己的事情，專心生產機器的零部件。

    「究竟如何提升工業母機的精度呢？」方浩不斷思索，最終搖搖頭，除了慢慢積累，似乎沒有其它的辦法。

    工業母機指金屬切削工具機，是對金屬或其他材料的坯料或工件進行加工，使之獲得所需形狀、尺寸和表面質量的機器，是製造機器和機械的機器，這種機器也叫工具機。

    工具機是整個裝備製造業的核心生產基礎，製造業無論哪個領域都無法脫離工具機，大到國防武器、航空航天、航母艦船的關鍵零部件，小到手錶齒輪、各類精密儀器等。

    工具機按類型通常分為車床、鑽床、鏜床、刨床、插床、銑床、磨床、齒輪加工工具機、沖床、拉床、鋸床、特種工具機和其它工業工具機。

    工業工具機通常由下列基本部分組成：

    支承部件，用於安裝和支承其他部件和工件，承受其重量和切削力，如床身和立柱等；

    變速機構，用於改變主運動的速度；

    進給機構，用於改變進給量；主軸箱用以安裝工具機主軸；

    還有很多其它的部分就不一一列舉了。

    在工業化前期是沒有工業母機這個概念的，因為設備精度要求不高，可以由一家工廠自己製造，自己設計。

    隨著工業化過程中科技的發展，學科越來越多，機械設計也開始專業化，於是，以工具機廠為代表的工業母機行業出現了。

    比如，車床製造廠在生產車床過程中偶然生產出一台加工精度很高的，甚至是這家製造廠有史以來加工精度最高的車床，這台車床就成為這家車床製造廠的工業母機車床。

    如果是全國有史以來加工精度最高的車床，就成為國家工業母機車床。

    這台母機車床會被封存起來以保證它的加工精度，這台母機車床加工出來的產品是不賣的，產品用在車床製造廠生產線設備上，就會提高工廠的製造精度，工業實力就提高了。

    將車床的各部分最高精度部件組裝起來就構成了工業母機。

    比如，電動機廠在生產電動機過程中偶然生產出一台震動極小，工作極穩定的電動機，這台電動機就會用來組裝母機車床。

    所以工業母機是在平時生產製造中產生的，這就叫做工業積累，決定工業發展水平的就是超高精度工具機。

    超高精度工具機加工精度越高越好，與普通工具機精度相比，超高精度工具機要高出1000倍才行，即使與精密加工相比也要高出一個數量級，也就是100倍。

    在地球上，日本與德國的工具機是精度最高的，因此機械最發達，機械的設計都有一套理論，但是設計出了複雜的機械設備之後，能不能造出來符合要求的東西就需要考驗一個國家的母機精度。

    在中小型五軸精密加工領域，德國哈默公司在世界排名第一，在高速高精度加工、複雜曲面加工方面都具有壓倒性優勢。

    在高精度的工具機主軸加工領域，日本精工排名世界第一，光是賣主軸就取得了龐大的利益。

    在超精密加工領域，日本的捷太格特公司擁有全球精度最高的母機，這家企業的工具機專門用於光學鏡頭加工，藍光鏡片模具加工，超精密車削及研磨，全世界高精密設備，比如宇宙飛船，上面的很多配件必須要在這裡加工，而且價格極為高昂。

    所以地球就有了一個結果，那就是德國的機械產業最發達，日本的相機最發達，不為別的，僅僅是因為他們的工業母機的精度世界第一。

    在這裡觀察了一會兒之後，方浩就離開了這裡，進入了加工半導體生產機械的加工車間。

    半導體加工實驗室是下個階段重要的機構，生產設備的工人都是頂級研究員，他們不但是研究員，同時也是一名生產者。

    「浩，你來了。」方浩剛一進來，冰雪女妖就前來迎接。

    「進度怎麼樣了？」方浩問道。

    「已經到了收尾階段，就等機械設備驗收了。」冰雪女妖說道。

    「那就好，你不需要管我，我是過來隨便看看。」方浩同樣打算拒絕她的接待。

    「不嘛，我要陪著你。」冰雪女妖不依，拉著方浩的手說道。

    「呃，好吧，怕了你了！」方浩扶額，這應該是冰雪女妖的心魔紫衣了。

    「我帶你參觀一下這裡吧，這裡都是我管理的地盤。」紫衣笑著說道。

    紫衣不同於冰雪女妖的淡然處事態度，而是非常熱情，完全是調皮的魔女，讓他無可奈何。

    一路參觀著實驗室，他還是發現了不少的東西，這裡是三極體和二極體的實驗室，利用負責電子元件原材料到成品。

    因為這個領域處於初始階段，一切都是很原始，方浩可以很容易地明白製造原理。

    首先是矽片切割，矽片單晶矽製造廠生產的在這裡已經是現成的圓片，手工割成小片，作為基底。

    然後用一種叫光刻膠的東西塗抹在矽片上，光刻膠分兩種，一種是明膠，一種是暗膠。

    明膠和暗膠的區別在於，明膠被特定的光照後變硬，不被腐蝕；暗膠相反，被特定的光照後很容易被腐蝕。

    將明暗兩種膠塗在矽片上面，就可以製造出來所需的矽片紋路。

    之後就是光刻，光刻就是用一個類似底片一樣的東西蓋在塗了光刻膠的矽片上，然後進行光照，讓光刻膠定型。

    定型後是用氫氟酸清洗，目的是洗掉無用的光刻膠，露出需要進行參雜擴散的區域。

    最後就是用一塊磷或者其他參雜的元素材料，和矽片一起放進擴散爐，高溫加熱，慢慢冷卻。

    擴散爐是一種專門設計的設備，可以進行擴散工藝，這種設備很複雜，需要氧化，光蝕，真空擴散，然後用超聲波壓接電極，等很多的工序。

    其中的真空擴散是最主要的工序，將光蝕好的矽片放到石英管裡面後，同時在邊上擺放擴散材料，然後將石英管內抽成真空，密封，然後再放入電爐中加溫，反覆幾次用不同的擴散材料，就形成了多層的pn結構。

    目前的三極體僅僅需要三層pn結構，而二極體僅僅需要兩層，而且矽片面積比較大，肉眼可見，加工起來算是比較簡單。

    如果技術發展，三極體的體積越來越小，矽片的蝕刻和擴散越來越複雜，就連普通的光照都需要光刻機完成，因為需要非常好的光源，那就是另外一個尖端領域了。

    總之，別看實驗室如今很多工序可以手工完成，但只有方浩知道，以後每一道工序都需要特定的尖端設備完成。

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