Зүлгүүрийн материал, галд тэсвэртэй материал эсвэл керамикийн үйлдвэрт ажиллаж байсан хэн бүхэн үүнийг мэднэногоон цахиурын карбидБичил нунтагтай ажиллахад маш хэцүү гэдгээрээ алдартай. Алмааз шиг хатуулагтай, маш сайн дулаан болон цахилгаан дамжуулах чадвартай энэхүү материал нь нарийн нунтаглах, өндөр зэрэглэлийн галд тэсвэртэй материал, тусгай керамик хийхэд байгалийн жамаар тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч түүний хатуулгийг харгалзан үзэх нь үр дүнтэй ашиглахад хангалтгүй - энэхүү энгийн мэт ногоон нунтаг нь нүдэнд харагдахаас хамаагүй илүү юм. Гол нь "бөөмийн хэмжээ"-нд оршино.
Туршлагатай материалын инженерүүд ихэвчлэн “Материалыг үнэлэхдээ эхлээд нунтагыг нь хар, нунтагыг үнэлэхдээ эхлээд бөөмсийг нь хар” гэж хэлдэг. Энэ бол туйлын үнэн. Ногоон цахиурын карбидын бичил нунтагны бөөмийн хэмжээ нь түүнийг дараагийн хэрэглээнд хүчирхэг хөрөнгө эсвэл томоохон саад тотгор болох эсэхийг шууд тодорхойлдог. Өнөөдөр бид энэ бөөмийн хэмжээг хэрхэн хянадаг, энэхүү хяналтыг хэрэгжүүлэхэд тулгардаг техникийн бэрхшээлүүдийг судлах болно.
I. “Нунтаглах” ба “Ялгах”: Микрон түвшний “Мэс заслын процедур”
Төгс төгөлдөр болохын тулдногоон цахиурын карбидын бичил нунтагЭхний алхам бол том ногоон цахиурын карбидын талстуудыг "задлах" явдал юм. Энэ нь алхаар бутлахтай адил энгийн зүйл биш, харин маш нарийн нарийвчлал шаарддаг нарийн үйл явц юм.
Үндсэн арга бол механик бутлах арга юм. Барзгар сонсогдож байгаа ч нарийн хяналт шаарддаг. Бөмбөлөг тээрэм нь хамгийн түгээмэл "сургалтын талбар" боловч ердийн ган бөмбөлөг ашиглах нь төмрийн хольцыг амархан нэвтрүүлж чаддаг. Илүү дэвшилтэт аргууд нь цэвэр байдлыг хангахын тулд керамик доторлогоо, цахиурын карбид эсвэл цирконийн нунтаглах бөмбөлөг ашигладаг. Зөвхөн бөмбөлөг тээрэмдэх нь хангалтгүй; ялангуяа 10 микрометрээс доош (µm) хэмжээтэй нарийн, жигд бичил нунтаг авахын тулд "агаарын тийрэлтэт тээрэмдэх" аргыг ашигладаг. Энэ арга нь өндөр хурдны агаарын урсгалыг ашиглан бөөмс мөргөлдөж, үрэлтийн аргаар задарч, бохирдол багатай, харьцангуй нарийн ширхэгийн хэмжээний тархалтыг бий болгодог. Хэт нарийн нунтаг (жишээлбэл, 1 µm-ээс доош) шаардлагатай үед нойтон нунтаглах нь хэрэгждэг. Энэ нь нунтаг бөөгнөрөхөөс үр дүнтэй сэргийлж, илүү сайн тархалттай зутан үүсгэдэг.
Гэсэн хэдий ч зүгээр л "бутлах" нь хангалтгүй; жинхэнэ гол технологи нь "ангилал"-д оршдог. Бутлах замаар гаргаж авсан нунтаг хэмжээ нь зайлшгүй өөр өөр байдаг бөгөөд бидний зорилго бол зөвхөн хүссэн хэмжээний хүрээг сонгох явдал юм. Энэ нь овоолсон элснээс зөвхөн 0.5-0.6 миллиметр диаметртэй элсний хэсгүүдийг сонгохтой адил юм. Хуурай агаарын ангиллын машинууд одоогоор хамгийн өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд төвөөс зугтах хүч болон аэродинамикийг ашиглан бүдүүн болон нарийн нунтагыг өндөр үр ашигтай, их гарцтайгаар ялгадаг. Гэхдээ нэг асуудал бий: нунтаг хангалттай нарийн болсон үед (жишээлбэл, хэдэн микрометрээс доош) ван дер Ваалсын хүчний (бөөгнөрөл) улмаас хэсгүүд хоорондоо бөөгнөрөх хандлагатай байдаг тул агаарын ангилагчдад тэдгээрийг бие даасан ширхэгийн хэмжээгээр нь нарийн ялгахад хэцүү болгодог. Энэ тохиолдолд нойтон ангилал (жишээлбэл, төвөөс зугтах тунадасны ангилал) заримдаа ашигтай байж болох ч үйл явц нь нарийн төвөгтэй бөгөөд өртөг нь нэмэгддэг.
Тэгэхээр, та харж байгаачлан, бөөмсийн хэмжээг хянах бүх үйл явц нь үндсэндээ "бутлах" ба "ангилах" хоёрын хоорондох байнгын тэмцэл, буулт юм. Бутлах нь илүү нарийн бөөмсийг чиглүүлдэг боловч хэт нарийн бөөмс нь бөөгнөрөх хандлагатай байдаг тул ангиллыг саатуулдаг; ангилал нь илүү нарийвчлалтай байхыг чиглүүлдэг боловч бөөгнөрсөн нарийн нунтагтай холбоотой асуудалтай тулгардаг. Инженерүүд ихэнх цагаа эдгээр зөрчилдөөнтэй шаардлагыг тэнцвэржүүлэхэд зарцуулдаг.
II. “Саад бэрхшээл” ба “Шийдэл”: Бөөмийн хэмжээг хянах зам дээрх өргөс ба гэрэл
Ногоон цахиурын карбидын бичил нунтагны ширхэгийн хэмжээг найдвартай хянах нь зөвхөн бутлах, ангилахаас илүү ихийг шаарддаг. Хэд хэдэн бодит "саад бэрхшээл" саад болж байгаа бөгөөд тэдгээрийг шийдвэрлэхгүйгээр нарийн хяналт тавих боломжгүй юм.
Эхний саад тотгор бол "хатуулаг"-аас үүдэлтэй сөрөг хариу үйлдэл юм.Ногоон цахиурын карбидмаш хатуу бөгөөд бутлахад асар их эрчим хүч шаардагддаг тул тоног төхөөрөмжийн элэгдэлд ихээхэн нөлөөлдөг. Хэт нарийн нунтаглалтын үед нунтаглах хэрэгсэл болон доторлогооны элэгдэл нь их хэмжээний хольц үүсгэдэг. Эдгээр хольц нь бүтээгдэхүүнд холилдож, цэвэршилтийг нь алдагдуулдаг. Хэрэв хольцын түвшин хэт өндөр байвал бөөмсийн хэмжээг хянах таны бүх шаргуу хөдөлмөр утгагүй болно. Одоогийн байдлаар салбар нь энэхүү "хүчтэй бар"-тай тэмцэхийн тулд элэгдэлд тэсвэртэй нунтаглах хэрэгсэл болон доторлогооны материалыг илүү ихээр боловсруулж, тоног төхөөрөмжийн бүтцийг сайжруулж байна.
Хоёр дахь бар нь нарийн нунтагуудын ертөнцөд "таталцлын хууль" буюу бөөгнөрөл юм. Бөөмс нь нарийн байх тусам гадаргуугийн талбай том, гадаргуугийн энерги өндөр байдаг; тэдгээр нь байгалийн жамаараа "бөөгнөрөх" хандлагатай байдаг. Энэхүү бөөгнөрөл нь "зөөлөн бөөгнөрөл" (ван дер Ваалсын хүч гэх мэт молекул хоорондын хүчээр хоорондоо холбогддог бөгөөд эдгээр нь харьцангуй амархан задардаг) эсвэл илүү аймшигтай "хатуу бөөгнөрөл" (бутлах эсвэл шатаах үед бөөмсийн гадаргуу хэсэгчлэн хайлж эсвэл химийн урвалд орж, тэдгээрийг нягт гагнаж) байж болно. Бөгнөрөл үүссэний дараа тэдгээр нь бөөмсийн хэмжээг шинжлэх багаж хэрэгсэлд "том бөөмс" болж хувирдаг бөгөөд энэ нь таны дүгнэлтийг ноцтойгоор төөрөгдүүлдэг; практик хэрэглээнд, тухайлбал шингэнийг өнгөлөх гэх мэт практик хэрэглээнд эдгээр бөөгнөрөл нь ажлын хэсгийн гадаргууг маажиж буй "буруутан" юм. Бөгнөрөл үүсэх асуудлыг шийдвэрлэх нь дэлхий нийтийн сорилт юм. Нэмэлт нэмэх, бутлах явцад үйл явцыг оновчтой болгохоос гадна илүү хүчирхэг арга бол нунтаг гадаргууг өөрчлөх, гадаргуугийн энергийг бууруулж, байнга "бөөгнөрөх" хүсэхээс урьдчилан сэргийлэх "бүрхүүл" өгөх явдал юм.
Ⅲ. Гурав дахь бар бол "хэмжилт"-ийн төрөлхийн тодорхойгүй байдал юм.
Таны хянаж байсан бөөмийн хэмжээ таны бодож байгаа шиг байгааг та яаж мэдэх вэ? Бөөмийн хэмжээ анализаторууд бол бидний нүд боловч өөр өөр хэмжилтийн зарчим (лазер дифракци, тунадасжуулалт, дүрсний шинжилгээ), тэр ч байтугай ижил зарчмын дагуу өөр өөр дээжийн тархалтын аргууд нь мэдэгдэхүйц өөр үр дүн өгч чадна. Энэ нь ялангуяа аль хэдийн бөөгнөрсөн нунтагуудын хувьд үнэн юм; хэрэв хэмжилт хийхээс өмнө зохих тархалтыг хангахгүй бол (жишээлбэл, дисперс нэмэх, хэт авианы боловсруулалт) олж авсан өгөгдөл нь бодит нөхцөл байдлаас хол байх болно. Найдвартай хэмжилтгүйгээр нарийн хяналт нь зүгээр л хоосон яриа юм.
Эдгээр бэрхшээлүүд байгаа хэдий ч салбар нь шийдлийг байнга эрэлхийлж байна. Жишээлбэл, бүхэл бүтэн үйл явцын нарийн боловсронгуй байдал, ухаалаг байдал нь гол чиг хандлага юм. Онлайн бөөмийн хэмжээг хянах тоног төхөөрөмжөөр дамжуулан бодит цагийн өгөгдлийн хариу үйлдэл, бутлах, ангилах параметрүүдийг автоматаар тохируулах нь илүү тогтвортой үйл явцад хүргэдэг. Цаашилбал, гадаргуугийн өөрчлөлтийн технологи нь улам бүр анхаарал татаж байгаа бөгөөд энэ нь бодит байдлын дараа "эмчилгээ" байхаа больж, бүхэл бүтэн бэлтгэлийн процесст нэгтгэгдэж, эх үүсвэрээс бөөгнөрөлийг дарангуйлж, нунтагын тархалт болон хэрэглээний системтэй нийцтэй байдлыг сайжруулж байна. III. Хэрэглээний дуудлага: Бөөмийн хэмжээ хэрхэн "Философийн чулуу" болдог вэ?
Яагаад бөөмсийн хэмжээг хянахын тулд ийм их хүчин чармайлт гаргах ёстой гэж? Практик хэрэглээг харахад үүнийг тодорхой болгож байна. Нарийн нунтаглах, өнгөлөх чиглэлээр, тухайлбал индранил шигтгээ болон цахиурын вафлиг өнгөлөх чиглэлээр ногоон цахиурын карбидын бичил нунтагны бөөмсийн хэмжээний тархалт нь "аврах шугам" юм. Энэ нь "том хэмжээтэй бөөмс" (мөн "үржлийн бөөмс" эсвэл "алуурчин бөөмс" гэж нэрлэдэг)-ээс бүрэн ангид, маш нарийн, жигд бөөмсийн хэмжээний тархалтыг шаарддаг, эс тэгвээс ганц гүн зураас нь үнэтэй ажлын хэсгийг бүхэлд нь сүйтгэж болзошгүй. Үүний зэрэгцээ, нунтаг нь хатуу бөөгнөрөлтэй байх ёсгүй, эс тэгвээс өнгөлгөөний үр ашиг бага, гадаргуугийн өнгөлгөө нь хангалтгүй байх болно. Энд бөөмсийн хэмжээний хяналтыг нано хэмжээнд чандлан хадгалдаг.
Керамик зуухны тавилга, өндөр температурт ажилладаг зуухны доторлогоо гэх мэт дэвшилтэт галд тэсвэртэй материалуудад ширхэгийн хэмжээг хянах нь "ширхэгийн хэмжээний тархалт" дээр төвлөрдөг. Бүдүүн болон нарийн ширхэгтэй хэсгүүдийг тодорхой харьцаагаар хольж, бүдүүн хэсгүүд нь хүрээг бүрдүүлж, нарийн ширхэгтэй хэсгүүд нь зайг нөхдөг. Энэ нь өндөр температурт нягт, хүчтэй хайлуулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр дулааны цочролд сайн тэсвэртэй болдог. Хэрэв ширхэгийн хэмжээний тархалт зохисгүй бол материал нь сүвэрхэг бөгөөд бат бөх биш, эсвэл хэт хэврэг бөгөөд хагаралд өртөмтгий болно. Сум нэвтэрдэггүй керамик болон элэгдэлд тэсвэртэй битүүмжлэх цагираг зэрэг тусгай керамикийн салбарт нунтаг ширхэгийн хэмжээ нь хайлуулах дараах бичил бүтэц болон эцсийн гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Хэт нарийн болон жигд нунтаг нь өндөр хайлуулах идэвхжилтэй тул бага температурт илүү нягтралтай, нарийн ширхэгтэй керамик үүсгэх боломжийг олгодог тул тэдгээрийн бат бөх, хатуулаг мэдэгдэхүйц сайжирдаг. Энд ширхэгийн хэмжээ нь керамик материалыг "бэхжүүлэх" дотоод нууц юм.