從生活到生產(chǎn),都離不開被稱為“工業(yè)之米”的緊固件。比如小小的一顆螺絲釘,無論是近在掌上的智能手機(jī)還是遠(yuǎn)到探索太空的航天器,工業(yè)社會(huì)處處都有它的身影。
當(dāng)一顆螺絲釘想去太空翱翔,要經(jīng)歷怎樣的考驗(yàn)?
從原材料開始千錘百煉,按最高標(biāo)準(zhǔn)千挑萬選,經(jīng)過重重工序,一顆小小的螺絲釘才有資格上天。在中國空間站建設(shè)、“嫦娥”探月、“天問”探火等重大工程任務(wù)中,中國航天科工航天精工為航天器配套了數(shù)以百萬計(jì)的緊固件,以“百萬無一失”的標(biāo)準(zhǔn)圓滿完成任務(wù),儼然成為中國緊固件領(lǐng)域的“隱形冠軍”。
小產(chǎn)品,大學(xué)問
“同樣尺寸的螺絲釘,宇航級(jí)產(chǎn)品比民用級(jí)產(chǎn)品輕一半?!焙教炀た蒲腥藛T舉起一枚螺絲釘介紹。仔細(xì)端詳,它是鈦合金材質(zhì),外部鍍了一層藍(lán)紫色的涂層,像美妝達(dá)人的漸變色眼影盤一樣光澤多變。按應(yīng)用領(lǐng)域分,緊固件產(chǎn)品可分為民品級(jí)緊固件、型號(hào)裝備級(jí)緊固件和宇航級(jí)緊固件三大類。在能“上天”的緊固件中,最常見的是高強(qiáng)度鉚釘,使用量能達(dá)到幾十萬件?!白钪匾氖腔鸺c(diǎn)火起飛的那段時(shí)間,一定得撐住。”科研人員說,作為連接整個(gè)飛行器的“筋骨”,螺絲釘形體雖小,但作用極大,航天器上的緊固件要承受沖擊、振動(dòng)和變載,不少連接點(diǎn)要在高溫或低溫下工作。
“箭體里操作環(huán)境復(fù)雜,為此我們專門開發(fā)出‘定制化’產(chǎn)品,一插、一粘、一托就能裝上。”科研人員演示著手里的緊固件補(bǔ)充道??臻g站核心艙使用的特殊結(jié)構(gòu)緊固件,大多能滿足單面安裝、快速安裝等特殊要求?!斑@是‘會(huì)說話’的螺栓,現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用在高鐵上?!笨蒲腥藛T手里的螺栓頭部有一個(gè)淺色小圓環(huán),通過類似刺繡的工藝,把厚度不超過5微米的傳感器裝在螺栓頂部。結(jié)合專用測(cè)量?jī)x器,可實(shí)時(shí)原位精準(zhǔn)測(cè)量智能螺栓預(yù)緊力,提醒使用者螺栓是否安裝到位,并使測(cè)量精度提升了10倍。
在現(xiàn)場(chǎng),科研人員還展示了為飛機(jī)設(shè)計(jì)的“隱身螺栓”,所有產(chǎn)品沉頭高度尺寸都控制在0.05毫米以內(nèi),僅為頭發(fā)絲的1/2左右,使組裝蒙皮后的飛機(jī)表面順滑如綢緞。耐高溫螺栓則采用含有鈮、鎢、鉭等難熔合金材料加工,并在螺栓表面燒結(jié)一種抗氧化陶瓷涂層,穿上“陶瓷外衣”的螺栓能夠經(jīng)受1800℃高溫。在航天精工的生產(chǎn)車間里,經(jīng)歷過冷鐓、螺紋成型、沖壓成型、熱處理、表面處理等一道道工序后,粗糙的原材料變成一顆顆顏色各異、結(jié)構(gòu)完美的螺絲釘。經(jīng)過檢測(cè)和重重考驗(yàn)后,一枚合格的螺絲釘才能拿到太空“通行證”,進(jìn)入整箭、整星組裝環(huán)節(jié)。