她的笔在黑板上重重一顿:“我们借鉴轧机的思路,但不是轧铜,而是轧‘胚体’!我们设计制造一台小型的、对辊压力可精确控制的‘轧胚机’!它的入口,投入的是均匀混合的陶瓷粉末、以及氧化铜与碳的混合粉末流;它的出口,利用精密的模具对辊,直接‘轧’出已经复合好的、带有预设电路图形的陶瓷电路板胚体!胚体内部,电路部分就是氧化铜和碳粉的混合物!”
她越说越快,思路如泉涌:“然后,我们将这个复合胚体,送入我们自制的气氛保护电炉中进行烧结!在高温下,碳会夺取氧化铜中的氧,生成二氧化碳气体跑掉,同时将氧化铜还原成铜单质!而这个还原过程,就发生在陶瓷基体内部预设的电路凹槽或者说电路体内!由于被陶瓷基体包裹、限制,还原出来的铜无法自由流动,只能原地形成致密的、与陶瓷基体紧密结合的铜电路!”
“妙啊!!”程老师忍不住喝彩,“这叫……‘原位还原烧结’!一次轧制成型,一次烧结同时完成陶瓷基板烧结和电路金属化!把最麻烦的粉末制备、精密填充和高温防氧化问题,通过材料和工艺设计,巧妙地整合在一个步骤里解决了!”
“太好了!”吴国华兴奋地接话,“而且,既然是一次轧制成型,理论上我们完全可以设计模具,同时轧制正反两面的电路,甚至实现简单的层间互连!”
“对对对!轧胚机!这个名字好!”汪传志挥舞着拳头,“咱们就造它一台!”
牛师傅哈哈大笑:“绕了半天,还是回到咱们轧钢厂的老本行上来了!不过这次轧的不是钢,是‘泥巴’!这机器结构相对简单,压力要求远低于钢铁轧机,咱们自己绝对能搞出来!”
“工艺路线算是初步明确了!”钱师姐总结道,一脸振奋,“接下来,咱们分头行动,攻克几个关键设备和技术点:第一,改造或建造一台可用的球磨机,用于制备氧化铜粉和陶瓷粉。第二,设计建造那台核心的‘轧胚机’,包括精密模具对辊的设计加工。第三,搭建一台可精确控温、能通保护气氛的‘土电炉’。第四,也是前提,我们需要一个专门的氧化炉,用来把铜原料氧化成易于研磨的氧化铜。”
“任务很重,时间很紧。”赵老师沉声道,“但我们没有退路。这套‘轧胚-原位还原烧结’方案,是目前看来最具工业化潜力的方向。”
“干吧!”李师兄挽起袖子,“趁着过年这几天,厂里清净,咱们正好甩开膀子大干一场!先把氧化炉和球磨机弄出来!”
说着撸起袖子就要去干活,其他同学也磨拳擦掌,迫不及待。
“没错!”王卫国环视众人,目光坚定,“思路越辩越明,方法越讨论越清晰。我们现在有了一个值得全力投入的新方向。这不仅仅是解决一块电路板的生产问题,这是在探索一条属于我们自己的、土洋结合、低成本高效率的工业自动化基础部件制造之路!行动起来!”
没有更多的动员,联合课题组的成员们自动分成了几个小组。
有人围着工人师傅,开始讨论球磨机的具体结构和所需材料;有人跟着钱师姐和吴国华,开始绘制轧胚机的原理草图;有人则与李师兄一起,核算电炉的功率、耐火材料以及气氛供应方案。
攻坚克难的磅礴动力一下子就燃烧起来,车间里,敲打声、讨论声、绘图声再次响起。
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