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第九十七章 陶瓷轴承与刀具（第1页）

佩内明德地下基地。这里有几座庞大的地下工程正在建设之中，自从维勒安长官交办在佩内明德基地建设坚固秘密的大型地下科研基地后，这里的挖掘机械就开始不停地作业，地面被沉重的滚碾平整，那些未来用于无线电研究的秘密研究室则在四壁和天花地板上都不计工本地贴上了厚厚的铅板加固——这样可以屏蔽一切无线电信号的出入。

不过，随着维勒安长官的最新指令，这里有几间先完工的车间被临时规划挪作他用了。一群技术精湛的工程人员正在按照一套他们见所未见的操作规程装修着这套车间。

地坪被使用韧性强度很高不易老化的特种合成橡胶替代，使用不会挥发和产生粉尘的粘合剂一体化灌胶粘合在地面上。四壁本来准备使用的涂料粉刷被取消了，换之以阳极氧化的铝皮贴面。车间的原有通风管大部分被取消堵死，少数保留的几个也加上了层层过滤洗消环节。

据说未来如果这里彻底完工开始使用，所有的工作人员都必须尽量剪短发，在进入之前都必须先沐浴并更换全套服饰，像化学部队的人一样把自己全部包裹在像一个大橡胶套子的装备里面。

也许官们到这里已经猜到了一些端倪，没错，这里即将诞生世界上第一间无尘车间，也许一开始因为技术积累不过关，仅仅能够达到0万级无尘标准，但是很快，就可能会降低到万甚至数千。（无尘车间的等级是越低越好的，这个等级参数的含义是指每立方米空气中含有的尘埃颗粒数量，0万级就是每立方米不多于0万粒尘埃，万级就是不多于万粒，以此类推。）

在半导体技术、粉末冶金和复合材料兴起以前，世界上是没有人注意到无尘环境对材料生产的重要性的，但是随着人类在这些领域的不断深入，就会发现空气环境中的尘埃数量会对这些产业的加工效果产生致命的影响。建设无尘生产车间所需的成本即使是在技术成熟后也是非常高昂的，更何况维勒安现在走的是一个从无到有的过程——伊莉雅给维勒安估算过一笔账，要建造一间可以达到陶瓷气相沉积烧结和高纯度半导体制取的无尘车间，不算设备，光工程本身就需要200万马克的投入，这笔钱如果用在别的地方都可以建一座小型的机械厂了。可是维勒安这样的高富帅一下子大笔一挥就是4000万马克地往下砸，算上这些车间的全部技术设备的话，投入足有数亿马克。

但是前段时间和德马克公司的西格蒙德讨论了关于更大吨位锻压机械的技术瓶颈问题后，维勒安突然灵光一闪，想到了这个被自己忽略了的重点，也就开始毫不犹豫地往无尘加工车间挺近了——如果可以让帝国在机械加工和数字技术领域和对手拉大十年的技术代差的话，区区几亿马克的投资又算得了什么呢？

要解决德马克公司提出的未来更高强度金属材料的切削问题，依靠金属刀具自身的缓慢进步固然是一个办法，但是那太漫长了。维勒安为了船用燃气轮机而特地开金手指外加依靠科研人员的不懈努力，就快弄出可靠的碳化硅和氧化铝陶瓷了，虽然不如后世专门用于做刀具的氮化硼陶瓷那么逆天（氮化硼陶瓷的硬度超过金刚石），但是用来制作镀层刀具的话，解决这个时代的金属切削问题还是绰绰有余的。而且制造车刀用的陶瓷不存在高温工作的情况，也就无需考虑陶瓷和金属热膨胀系数差异过大的问题，只要在切割的时候多注射冷却液防止干切，大不了工艺流程繁琐一点，但是以德国普遍的高端技工水平，肯定不会出现影响精度或者说切不动的问题。

解决了刀具强度的问题后，下一个问题是加工精度，影响精度的无非就是两个方面，一个是刀具本身的效率和磨损率，刀具如果够硬，一轮车下来刀头都没有明显磨损，那么无疑会对精度起到有利效果，第二个就是减少加工过程中的夹持、换刀、重新定位的次数，因为每一次重新定位都会带来新的误差，如果在一次性设定全部参数后一步到位切完，那么各次重新整定过程中带来的误差就可以被解决了。

这个问题在后世很久都没有有效的解决，直到多轴联动机床和数控技术的出现。对于这个时代的其他人来说，这些都是无解的。但是对于维勒安来说，就不是完全没有办法了——至少维勒安现在已经有了继电器电磁计算机，也许几年内就可以发展出电子管甚至晶体管，在电子管时代和晶体管时代，早期的数控机床就已经可以研发了，只不过不像集成电路时代那样可以通过专门的工控芯片弄出数控五轴联动，但是投入巨资假以时日弄出少数数控的三轴联动这些相对简易的机床还是可以做到的——反正现在自己也没打算用数控机床来加工战略核潜艇档次的螺旋桨叶那种超高精度要求的异形复杂曲面，所以只要解决工件的自动给进，无需顾虑工件的转动，加工那些普通的非异形复杂曲面的话，三轴也就足够用了。

到时候，机械加工的精度至少可以减少三分之二的整定误差，要达到6万吨级模锻机的加工精度要求也就不是不可能了。

当然，电子管和晶体管时代的数控三轴联动机床本身都是非常庞大的，动辄数以千计的电子管和晶体管也会导致成本极度上升，因此这些设备只能用来加工一些国防领域最高精尖的器械，是德国工业进步的种子，不是用来直接加工武器装备的。

至于德马克公司提出的大焊缝焊接技术的突破，对于维勒安来说则根本不是问题——在后世，使用电渣焊的技术可以轻松解决大焊缝处理的问题，只不过这个时代的电渣焊技术还处在萌芽状态，但是维勒安没有打算另起炉灶从头搞电渣焊，他只是让多恩伯格少校去找了两家德国国内目前在焊机领域最尖端的企业，然后交给他们两个改装过的拆掉了燃料阀及管路的星际时代“地狱犬”火蝠战士喷射电极，让他们改造成合用的电渣焊机，这个在德国工业界被认为会困扰人们多年的技术难点就这样被天顶星科技轻松秒杀了——这些东西连美联储金库的大门都能直接焊开，对付区区焊缝还不是小菜一碟。

解决了这些技术瓶颈，剩下的也就都是德马克公司自己不断打怪升级的体力活了。

后来，德马克公司在莫比亚斯集团和佩内明德基地的新式焊机和机械加工刀具的支持下，也确实于97年搞出了万吨级的模锻机和2万吨级的自由锻机，赶上了沙恩霍斯特级战巡舰动力系统及传动、桨叶的锻造工作，也让帝国的喷气式发动机提前拥有了可以用于压力测试的涡轮发动机。

9年，随着电子管计算机进入成熟期，佩内明德基地研发出了第一台使用电子管控制的数控三轴联动机床，随着这个突破，德马克公司也在次年搞出了45万吨级模锻机、万吨自由锻机和5万吨多向模锻机。

“俾斯麦”级战列舰靠着这些机器制造的超强主轴，仅仅依靠三轴动力传动效果就超过了英美四轴驱动所能带动的最大马力。me－262也随着这些机械的出现拥有了比历史上稳定的多的心脏。

最终，当晶体管计算机和晶体管数控机床、6万吨级模锻机这些逆天科技的出现，帝国的冶金锻压已经不再局限于锻压铝合金和铁质合金的程度，钴镍合金、钛合金这些超硬金属在巨大的压力下也将无力地屈服。ta－也将在帝国的天空彻底终结野马和流星肆虐的空间。

…………

当然，如果无尘车间仅仅是用来制取陶瓷镀层刀具和晶体管的半导体原材料的话，那就太小维勒安的智商了。在后面的几年中，随着陶瓷镀层刀具的普及和晶体管研发的加快，伊莉雅又帮助维勒安罗列了更多可以使用这些车间加工的新玩意儿。其中最有价值的一项就是陶瓷轴承。

众所周知，精密轴承是现代工业各项大型装备中都会用得到的，从坦克的悬挂机构到传动机构，飞机和战舰的桨叶旋转轴，到坦克和战舰的炮塔转动。以及精密工业设备的各种旋转机构，轴承都具有非常重要的作用。

德国最大的轴承生产基地是萨克森州的施韦因富特，在原来的历史上，美国的战略空军曾经重点轰炸过这里，以图让轴承产量不足成为一个扼住德**工产能咽喉的枷锁。

传统的轴承无一例外都是使用金属材料制造的，但是到了维勒安这里，一切都改变了，既然拥有了可以适合大规模热压烧结的无尘车间，又可以加工出便于使用的陶瓷材料，通过模具加压烧结的办法制造陶瓷轴承也就成了维勒安的一个当然选择。

轴承也是一种不需要在高温环境下工作的机械零件——当然，部分高转速的含油轴承除外。所以陶瓷和金属之间的热膨胀系数差异不会带来很大的影响，而陶瓷材料强大的静态耐压性能（静态耐压就是可以增加压力，但是不可以磕磕碰碰，因为陶瓷耐压、坚硬，但是比较脆）让这种材料用来做轴承实在是太合适不过了。

使用碳化硅陶瓷制作的轴承，可以比同样体积的金属轴承至少减少40%的自重，耐压耐磨效果却反而提高0%、转动摩擦力降低25%——因为热压烧结的陶瓷材料表面颗粒可以比模具锻造的金属材料更加光滑。

唯一的劣势是如果受到巨力打击时陶瓷轴承比金属的容易碎裂——比如如果“俾斯麦”级战列舰的主炮塔被衣阿华的6寸mark－7炮弹在近距离零角度击中的话，俾斯麦主炮塔的转动座圈内的轴承就可能会全部崩碎，让炮塔再也无法转动。（远距离高抛物角击中都不一定有用，因为垂直方向上的压力是不会直接传递到水平转动轴承上的。）

但是实战中这种情况几乎不可能出现，如果真的出现的话，那么战舰本身都没有什么生还的希望了，区区几个炮塔又算得了什么呢？

以二战之前的工业技术水平，美国人和德国人在轴承领域和液压传动、电机领域是比较领先的。德国人靠着施韦因富特的高精轴承和西门子的液压电机设备造出了每秒转动5°的俾斯麦主炮塔，美国人在轴承上不如德国，但是通用电气的强大技术积累和西门子之间也是不遑多让，所以衣阿华级主炮塔转速也可以达到4°秒。

而电机和轴承领域都不堪入目的英国人和日本人，就只能开着主炮塔转速2°秒的乔治五世级和大和级参加战斗了，一旦面对快速多变的敌情，这些战舰要瞄准敌人就要花费比美国人和德国人多两倍的时间。

当然，有了维勒安的介入，俾斯麦级和h计划的战列舰主炮塔转速也不再会是区区5°秒——未来俾斯麦的420mm双联装炮塔的钻速会高达9°秒，而h计划的420mm三联装炮塔也会达到7°秒。

随着陶瓷轴承被应用到未来的战列舰、重型战略轰炸机和e－75、虎王坦克的传动机构中，帝国的军工效率将提高到一个新的台阶。

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