說實話，第一次聽說要在鎢鋼上打微米級孔洞時，我差點(diǎn)把嘴里的茶噴出來。這玩意兒硬度堪比金剛石，普通鉆頭碰上去就跟雞蛋撞石頭似的。但偏偏有些精密儀器、醫(yī)療器械的零件，非得在這種材料上開出頭發(fā)絲細(xì)的孔，你說這不是硬核挑戰(zhàn)嗎？
鎢鋼的硬度能達(dá)到HRA90以上，比普通鋼材硬三倍不止。記得有老師傅跟我比劃："你拿銼刀去蹭鎢鋼，銼刀禿了它連劃痕都不帶有的。"可偏偏現(xiàn)在要在這樣的材料上加工直徑0.1mm以下的孔，相當(dāng)于在鋼筋上繡花，還得繡出雙面異色——既要孔壁光滑，又要保持形狀精度。
早年間見過用傳統(tǒng)電火花打孔，那場面跟放煙花似的噼里啪啦。效率低不說，孔邊緣總有肉眼可見的灼燒痕跡。后來接觸了激光加工，倒是干凈利落，但熱影響區(qū)的問題始終像影子似的甩不掉。直到有次在展會上看到超聲輔助加工設(shè)備，才算開了眼界——原來高頻振動能讓鉆頭像熱刀切黃油似的鉆進(jìn)鎢鋼，這招簡直絕了！
搞精密加工的都懂，精度每提高一個數(shù)量級，成本就得翻著跟頭往上漲。普通機(jī)加工能控制在±0.05mm就算不錯了，但微孔加工動不動就要求±0.002mm，相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的1/30。有個做精密噴嘴的同行跟我訴苦："為了達(dá)標(biāo)，我們試了七種鉆頭，廢了三十多個工件，最后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速差50轉(zhuǎn)都會影響孔徑。"
這里頭最燒錢的是刀具。普通硬質(zhì)合金鉆頭在鎢鋼面前活不過三分鐘，后來改用聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具，壽命是上去了，可單價夠買輛電動車。更別說那些帶內(nèi)冷結(jié)構(gòu)的微徑鉆頭，細(xì)得跟針?biāo)频倪€得鉆出冷卻通道，聽說光是研發(fā)成本就夠在二線城市買套房。
記得第一次嘗試深徑比20:1的微孔加工時，鉆頭斷在工件里的慘狀至今難忘。當(dāng)時車間主任的臉黑得像鍋底，畢竟巴掌大的鎢鋼坯料值五位數(shù)。后來才摸出門道：每鉆進(jìn)0.5mm就得退刀排屑，切削液壓力要調(diào)到3MPa以上，轉(zhuǎn)速反而不能太高——這些經(jīng)驗可都是真金白銀堆出來的。
還有個反常識的發(fā)現(xiàn)：有時候用舊鉆頭反而比新鉆頭穩(wěn)定。嶄新鉆頭鋒利的切削刃容易在鎢鋼表面打滑，稍微磨損后倒能形成穩(wěn)定切削。這就像老司機(jī)開車，新手總愛猛踩油門，老師傅卻懂得用慣性帶過彎道。
最近在關(guān)注一種復(fù)合加工技術(shù)，把電解加工和機(jī)械鉆削結(jié)合起來。原理有點(diǎn)像先用化學(xué)方法"軟化"材料表層，再用機(jī)械方式去除，據(jù)說能把刀具壽命延長五倍。雖然設(shè)備貴得嚇人，但對于批量生產(chǎn)來說，長遠(yuǎn)看反而能省下不少成本。
還有個有趣的現(xiàn)象：現(xiàn)在越來越多的客戶開始接受"夠用就好"的理念。有個做手表機(jī)芯的客戶原要求孔圓度0.001mm，后來發(fā)現(xiàn)實際裝配中0.003mm完全不影響性能。這提醒我們，有時候死磕精度不如好好研究實際工況——畢竟省下的可都是真金白銀。
站在車間的玻璃窗前，看著超聲波發(fā)生器嗡嗡作響，鉆頭在鎢鋼表面激起細(xì)小的金屬粉末，突然覺得這行當(dāng)就像在鋼板上跳芭蕾。既要力大勢沉，又要舉重若輕，難怪老師傅常說："能把鎢鋼微孔玩轉(zhuǎn)的人，去搞其他材料就跟玩兒似的。"這話我現(xiàn)在算是信了。
