在製造微型零件時,例如半導體晶片的引線、微創手術器械的細導管,其精度要求往往達到微米級——相當於人類頭髮直徑的百分之一。此時,一塊看似普通的花崗岩V形塊,卻可能成為精密加工的關鍵。今天,讓我們來揭秘這塊「石器」是如何讓微小零件的加工達到驚人的精度的。
為什麼選擇花崗岩作為V型砌塊?
V型塊是用來固定圓柱形零件的工具,形狀像大寫字母「V」。花崗岩V型塊的顯著特徵在於:
泰山般穩固的結構:花崗岩密度極高(中海重工黑色花崗岩達3100kg/m³),內部礦物晶體緊密咬合,猶如鋼筋混凝土澆鑄而成的「V」形,即使在重壓下也不會變形。
不怕溫度擾動:普通金屬受熱會膨脹,而花崗岩的熱膨脹係數極低,加工過程中即使溫度上升10℃,其變形也小到可以忽略不計,不會造成部件「跑偏」。
越用越耐磨:花崗岩的硬度達到莫氏6-7級,比鋼鐵還要堅硬,長期使用後表面依然光滑平整,不會像金屬V形塊那樣因磨損而產生誤差。
用花崗岩V型塊加工小零件的神奇步驟
為角色找到一個“穩定的座位”
首先,徹底清潔V形塊:用無水乙醇擦去表面的灰塵和油污。這些微米級的雜質(比人的頭髮細20倍)會導致零件傾斜。
將V型塊固定在花崗岩平台上:就像將椅子固定在平整的地面上,確保其在加工過程中不會晃動一樣。 ZHHIMG®的花崗岩平台擁有極高的平整度。在1公尺長度內,高度差不超過半根頭髮厚度的千分之一。
2. 讓部件“直立”
將小零件放入V型槽中:例如,加工直徑3mm的金屬軸時,將其輕輕放入90°的V型槽中。
使用千分錶校準:這是一種精密工具,能夠測量0.001毫米的誤差。這就像“測量零件的高度”,以確保其完全水平。如果零件形狀特殊,也可以使用花崗岩平行塊(厚度誤差不超過1微米)將其墊高,以保持加工表面水平。
3. 輕輕握住,不要「夾」住零件
使用橡膠頭的夾具固定零件:力道控制在2至3公斤,就像用手輕輕握住雞蛋一樣。不會滑落或斷裂。 ZHHIMG®的靜音夾具還能減少加工過程中的振動,確保零件穩定牢固。
4. 開始處理:就像給某個部分「理髮」一樣
以半導體引線加工為例,利用飛秒雷射切割0.1毫米厚的銅合金引線形狀,花崗岩V型塊可以吸收90%以上的振動,使雷射切割的垂直度誤差小於5μm——相當於在1毫米高度,傾斜度不超過人的頭髮絲的十分之一。
加工後檢測:透過高精度百分錶測量,ZHHIMG®V型塊定位加工直徑5mm的軸,厚度誤差控制在2μm以內,比人的頭髮絲細30倍!
「微精密」在日常生活中的應用
5G晶片的秘密:晶片封裝所用的引線框架需要在0.1毫米厚的銅片上切割成複雜的形狀,花崗岩V型塊可以使切口如刀鋒般整齊,確保晶片訊號的穩定傳輸。
微創手術的「眼睛」:在加工直徑0.5mm的不銹鋼導管時,花崗岩V型塊可以防止部位滑落,使導管內壁光滑如鏡,讓醫生操作更精準。
四、如何保養這個「精密助手」
定期洗浴:每加工50個零件,用超音波對V型塊進行一次“洗浴”,洗去縫隙中的金屬碎屑和切削液。
年度體檢:用雷射儀器測量V型塊的尺寸,ZHHIMG®花崗岩V型塊使用一年後的精度變化小於1μm,比人的頭髮生長速度還要慢!
下次當你看到一個個細小而精密的零件時,別忘了它的背後或許有一塊花崗岩V型塊正在默默地「發力」——它以億萬年形成的堅硬質地,支撐著現代科技的微觀世界。
發佈時間:2025年6月18日