直徑八米的增材製造艙像一座封閉圓廳。
六臺高功率雷射器從不同方向掃描金屬粉末,每完成一層,鋪粉機構下降幾十微米,再鋪下一層。返回艙防熱骨架由無數細小熔池逐層連線,連續列印時間超過十天,中途不能隨意開啟艙門。
故障發生在第四十八小時。第三區域層高監測突然多出零點四毫米,後續控制仍按原程式鋪粉,兩千多層跟著抬高。直到線上輪廓掃描發現局部曲面偏差,裝置才暫停。
若把零點四毫米平均到兩千層,每層只多出零點二微米,遠小於單次鋪粉波動。監測系統原先會把這種微小變化當成噪聲平滑掉,直到誤差進入加速階段才報警。機器不是突然走錯一步,而是每一步都只錯一點點。
專案負責人蘇瀾把列印記錄送到周野面前。六臺雷射器功率穩定,粉末粒徑和含氧量正常,鋪粉刮刀也沒有碰撞報警。第三區域的熔池溫度只比平均值高百分之二,不足以直接堆出零點四毫米。
“一層幾十微米,它怎麼突然多出四百微米?”林浩問。
“未必是一層長出來的。”周野說,“可能前面很多層都在偷偷變,監測到第四十八小時才越過閾值。”
他讓人調出原始輪廓資料,不看系統已經平滑過的趨勢線。第三區域從第三十一小時開始,每一百層就比周圍多出幾微米。偏差起初藏在測量噪聲裡,隨後增長越來越快,到第四十八小時才形成明顯臺階。
這不是一次突發錯誤,而是一場累積漂移。
六臺雷射器按扇區分工,第三區域處在二號與三號雷射的交接帶。每層掃描時,兩束雷射不會同時落下,而是按時間錯開,避免熔池相互干擾。列印前二十小時,交接處溫度能在下一束雷射到來前降到穩定範圍;隨著八米構件不斷增高,散熱路徑變長,基座熱量逐漸積累,交接帶來不及完全冷卻。
第二束雷射掃過尚未凝固的邊緣,金屬發生二次熔化並向上鼓起。單層只多出極小高度,層層疊加後,鼓包又讓下一層粉末鋪得更厚,形成越高越吸粉、越吸粉越高的迴圈。
他們把兩束雷射的熔池相機畫面逐幀對齊。第三十一小時,前一束留下的熔池邊緣已凝固;第四十小時,邊緣仍有一條暗紅熱帶;第四十八小時,後一束經過時熱帶被重新點亮,鼓起高度開始快速增加。散熱路徑變化終於從推測變成連續證據。
蘇瀾問:“降低兩臺雷射功率?”
周野搖頭。功率降低會讓交接區熔深不足,表面高度也許正常,內部卻形成未熔合。改變掃描間隔能讓它冷卻,又會打亂六臺雷射的整體節拍,讓其他交接帶等待過久。
他們先用聲學陣列檢查已經列印的區域。兩千層被帶偏不一定全部報廢,只要早期層間仍完全熔合,可以在當前高度進行受控修整,再恢復列印。
超聲相控陣沿第三區域掃過,第三十五小時之前介面連續;第三十五到四十二小時出現零星弱回波;四十二小時以後,一條未熔合帶逐漸延長,最深處繞艙體弧長達到三點二米。
為了驗證回波不是複雜曲面造成的假象,他們又從艙外用雷射超聲複測,兩種方法在同一層高、同一弧段給出缺陷。蘇瀾取消了“直接銑平繼續列印”的備用方案,因為那隻能修表面,救不了已經封在下方的弱結合。
外表的零點四毫米可以銑平,內部三點二米弱結合卻不能留在返回艙骨架裡。
若整件報廢,十幾噸已成形合金和兩天工時全部損失;若繼續列印,缺陷會被封進更深位置,最後連檢測和修復入口都沒有。
周野觀察列印艙結構。暫停位置距離設計輪廓還留有加工餘量,未熔合帶上方可以分割槽去除,重新暴露到最後一層健康金屬。但八米環形構件仍固定在粉床裡,普通銑床進不去,切削產生的碎屑也不能汙染剩餘金屬粉末。
系統掃描覆蓋第三區域。
【檢測到多雷射增材製造交接帶熱累積失穩】
【累計高度偏差:零點四毫米】
【受影響層數:兩千餘層】
【未熔合帶長度:三點二米】
【當前重構點:】
蘇瀾看著艙內那圈尚未完成的金屬骨架:“能在原位挖掉重打嗎?”
“能挖。”周野回答,“難的是挖完以後,讓六臺雷射承認這裡從沒錯過。”
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