Ann an saoghal saothrachadh mionaideach, far am faod cruinneas aig ìre nanometer toradh a dhèanamh no a bhriseadh, tha rèidhleanachd àrd-ùrlaran deuchainn na bhunait chudromach airson tomhasan earbsach. Aig ZHHIMG, tha sinn air deicheadan a chaitheamh a’ foirfeachd ealain is saidheans cinneasachadh phàirtean clach-ghràin, a’ cothlamadh ceàird thraidiseanta le teicneòlas ùr-nodha gus uachdaran a lìbhrigeadh a tha nan iomradh mu dheireadh airson gnìomhachasan bho saothrachadh leth-chonnsachaidh gu innleadaireachd aerospace. Tha an dòigh eadar-dhealachaidh ceàrn, clach-oisinn den phròiseas dearbhaidh càileachd againn, a’ riochdachadh mullach na h-oidhirp seo - a’ measgachadh mionaideachd matamataigeach le eòlas practaigeach gus rèidhleanachd a dhearbhadh ann an dòighean a tha a’ dùbhlan crìochan teicneòlas tomhais.
An Saidheans air Cùl Dearbhaidh Cothromachd
Tha àrd-ùrlaran deuchainn clach-ghràin, ris an canar gu tric àrd-ùrlaran “marmor” ann an teirmean gnìomhachais, air an innleachadh bho thasgaidhean clach-ghràin taghte air an taghadh airson an structar criostalach sònraichte agus an seasmhachd teirmeach. Eu-coltach ri uachdaran meatailteach a dh’ fhaodas deformachadh plastaig a nochdadh fo chuideam, tha ar clach-ghràin dhubh ZHHIMG® - le dùmhlachd de mu 3100 kg / m³ - a’ cumail a shlàinte eadhon ann an àrainneachdan gnìomhachais cruaidh. Tha am buannachd nàdarra seo a’ cruthachadh bunait ar mionaideachd, ach tha fìor chruinneas ag iarraidh dearbhadh teann tro dhòighean mar an dòigh eadar-dhealachaidh ceàrn.
Tha an dòigh eadar-dhealachaidh ceàrn ag obair air prionnsapal gu math sìmplidh: le bhith a’ tomhas nan ceàrnan claonaidh eadar puingean faisg air làimh air uachdar, is urrainn dhuinn a chruth-tìre ath-thogail gu matamataigeach le mionaideachd air leth. Bidh na teicneòlaichean againn a’ tòiseachadh le bhith a’ cur truinnsear drochaid mionaideach uidheamaichte le claonaidhean mothachail thairis air uachdar a’ chlach-ghràin. A’ gluasad gu siostamach ann am pàtrain rionnagach no clèithe, bidh iad a’ clàradh claonaidhean ceàrnach aig amannan ro-mhìnichte, a’ cruthachadh mapa mionaideach de dh’iomadh miocroscopach an àrd-ùrlair. Tha na tomhasan ceàrnach sin an uairsin air an tionndadh gu claonaidhean loidhneach a’ cleachdadh àireamhachadh trigonometric, a’ nochdadh atharrachaidhean uachdar a bhios gu tric a’ tuiteam fo thonnan-fhaid an t-solais fhaicsinneach.
Is e an rud a tha a’ dèanamh an dòigh seo gu sònraichte cumhachdach a comas dèiligeadh ri àrd-ùrlaran mòra – cuid dhiubh nas fhaide na 20 meatair a dh’fhaid – le cruinneas cunbhalach. Ged a dh’ fhaodadh uachdaran nas lugha a bhith an urra ri innealan tomhais dìreach leithid eadar-theachdairean laser, tha an dòigh-obrach eadar-dhealachaidh ceàrn air leth math ann a bhith a’ glacadh an lùbadh seòlta a dh’ fhaodadh tachairt thar structaran clach-ghràin leudaichte. “Aon uair, chomharraich sinn claonadh 0.002mm thar àrd-ùrlar 4-meatair nach biodh air a lorg le dòighean àbhaisteach," tha Wang Jian, ar prìomh mheatra-eòlaiche le còrr air 35 bliadhna de eòlas, a’ cuimhneachadh. “Tha an ìre sin de chruinneas cudromach nuair a bhios tu a’ togail uidheamachd sgrùdaidh leth-chonnsachaidh a bhios a’ tomhas feartan nanosgèile.”
A’ cur ris an dòigh eadar-dhealachaidh ceàrn tha an dòigh autocollimator, a bhios a’ cleachdadh co-thaobhadh optigeach gus toraidhean coltach ris a choileanadh. Le bhith a’ meòrachadh solas co-cheangailte bho sgàthanan mionaideach a tha air an cur suas air drochaid ghluasadach, faodaidh ar teicneòlaichean atharrachaidhean ceàrnach a lorg cho beag ri 0.1 arc-diogan - co-ionann ri leud falt daonna a thomhas bho 2 chilemeatair air falbh. Tha an dòigh-obrach dearbhaidh dùbailte seo a’ dèanamh cinnteach gu bheil gach àrd-ùrlar ZHHIMG a’ coinneachadh ri no a’ dol thairis air inbhean eadar-nàiseanta, a’ gabhail a-steach DIN 876 agus ASME B89.3.7, a’ toirt misneachd do ar luchd-dèiligidh na h-uachdaran againn a chleachdadh mar an iomradh mu dheireadh anns na pròiseasan smachd càileachd aca.
A’ dèanamh mionaideachd: Bho chuaraidh gu cuantamach
Tha an turas bho bhloca clach-ghràin amh gu àrd-ùrlar deuchainn barrantaichte na fhianais air pòsadh foirfeachd nàdair agus innleachdas daonna. Bidh am pròiseas againn a’ tòiseachadh le taghadh stuthan, far am bi geòlaichean a’ taghadh bhlocaichean le làimh bho chuaraidhean sònraichte ann an Roinn Shandong, ainmeil airson clach-ghràin a dhèanamh le cunbhalachd air leth. Bidh gach bloc a’ dol tro dheuchainn ultrasonach gus sgàinidhean falaichte a chomharrachadh, agus chan eil ach an fheadhainn le nas lugha na trì meanbh-sgàinidhean gach meatair ciùbach a’ dol air adhart gu cinneasachadh - ìre a tha fada nas àirde na gnàthasan gnìomhachais.
Anns an goireas ùr-nodha againn faisg air Jinan, tha na blocaichean seo air an cruth-atharrachadh tro shreath saothrachaidh fo smachd mionaideach. Bidh innealan smachd àireamhach coimpiutair (CNC) an toiseach a’ gearradh a’ chlach-ghràin gu garbh gu taobh a-staigh 0.5mm de na tomhasan deireannach, a’ cleachdadh innealan le bàrr daoimean a dh’ fheumar an cur nan àite a h-uile 8 uairean gus cruinneas gearraidh a chumail suas. Bidh an cumadh tùsail seo a’ tachairt ann an seòmraichean aig a bheil teòthachd seasmhach far a bheil suidheachaidhean àrainneachdail air an cumail seasmhach aig 20°C ± 0.5°C, a’ cur casg air leudachadh teirmeach bho bhith a’ toirt buaidh air tomhais.
Nochdaidh an fhìor ealain anns na h-ìrean bleith mu dheireadh, far am bi maighstirean-ciùird a’ cleachdadh dhòighean a chaidh a thoirt seachad tro ghinealaichean. Ag obair le sgrìoban iarainn ocsaid crochte ann an uisge, bidh na luchd-ciùird seo a’ caitheamh suas ri 120 uair a thìde a’ crìochnachadh gach meatair ceàrnagach de uachdar le làimh, a’ cleachdadh an mothachadh suathaidh trèanaichte aca gus claonaidhean cho beag ri 2 mhicro-non a lorg. “Tha e coltach ri bhith a’ feuchainn ri faireachdainn an eadar-dhealachaidh eadar dà dhuilleag pàipeir air an càrnadh ri chèile an aghaidh trì," mhìnich Liu Wei, bleitheadair treas ginealach a chuidich le bhith a’ dèanamh àrd-ùrlaran airson Jet Propulsion Laboratory aig NASA. “Às deidh 25 bliadhna, bidh cuimhne aig do chorragan airson foirfeachd.”
Chan e dìreach traidiseanta a tha am pròiseas làimhe seo—tha e riatanach airson crìochnachadh ìre nanometer a tha a dhìth air ar luchd-dèiligidh a choileanadh. Fiù ‘s le bleithichean CNC adhartach, bidh neo-riatanach structar criostalach clach-ghràin a’ cruthachadh mhullaichean is ghlinn bheaga nach urrainn ach le tuigse dhaoine a dhèanamh rèidh gu cunbhalach. Bidh ar luchd-ciùird ag obair ann an càraidean, ag atharrachadh eadar seiseanan bleith is tomhais a’ cleachdadh meatair deich mìle mionaid Mahr Gearmailteach (rùn 0.5μm) agus ìrean dealanach WYLER às an Eilbheis, a’ dèanamh cinnteach nach eil raon sam bith a’ dol thairis air na fulangas rèidh teann againn de 3μm/m airson àrd-ùrlaran àbhaisteach agus 1μm/m airson ìrean mionaideach.
Thar an Uachdar: Smachd Àrainneachdail agus Fad-beatha
Chan eil àrd-ùrlar clach-ghràin mionaideach ach cho earbsach ris an àrainneachd anns a bheil e ag obair. Le seo san amharc, tha sinn air aon de na bùthan-obrach teòthachd is taiseachd seasmhach (bùthan-obrach fo smachd teòthachd is taiseachd) as adhartaiche sa ghnìomhachas a leasachadh, a’ còmhdach còrr is 10,000 m² aig a’ phrìomh ghoireas againn. Tha làir cruadhtan cruaidh 1-meatair de thighead anns na seòmraichean seo, air an sgaradh le clais an-aghaidh crith 500mm de leud, agus bidh iad a’ cleachdadh crannan os cionn sàmhach a lughdaicheas buaireadh àrainneachdail - factaran deatamach nuair a thathar a’ tomhas diallan nas lugha na bhìoras.
Chan eil na paramadairean àrainneachdail an seo dad nas lugha na fìor mhòr: tha an atharrachadh teòthachd cuibhrichte gu ±0.1°C gach 24 uair, tha an taiseachd air a chumail aig 50% ± 2%, agus tha cunntasan mìrean èadhair air an cumail aig inbhean ISO 5 (nas lugha na 3,520 mìrean de 0.5μm no nas motha gach meatair ciùbach). Chan e a-mhàin gu bheil na suidheachaidhean sin a’ dèanamh cinnteach à tomhasan ceart rè cinneasachadh ach cuideachd bidh iad ag atharrais air na h-àrainneachdan fo smachd far an tèid na h-àrd-ùrlaran againn a chleachdadh mu dheireadh. “Bidh sinn a’ dèanamh deuchainn air gach àrd-ùrlar fo chumhachan nas cruaidhe na na choinnicheas a’ mhòr-chuid de luchd-ceannach a-riamh," tha Zhang Li, an eòlaiche innleadaireachd àrainneachdail againn, ag ràdh. “Ma chumas àrd-ùrlar seasmhachd an seo, bidh e ag obair an àite sam bith san t-saoghal.”
Tha an dealas seo do smachd àrainneachdail a’ leudachadh a-steach do na pròiseasan pacaidh is luingeis againn. Tha gach àrd-ùrlar air a phasgadh ann am pleadhag foam 1cm de thighead agus air a dhaingneachadh ann an cliathan fiodha gnàthaichte air an lìnigeadh le stuthan a tha a’ maothachadh crith, agus an uairsin air a ghiùlan tro luchd-giùlain sònraichte uidheamaichte le siostaman crochaidh adhair. Bidh sinn eadhon a’ cumail sùil air clisgeadh is teòthachd rè còmhdhail le bhith a’ cleachdadh mothachairean IoT, a’ toirt eachdraidh àrainneachdail iomlan do luchd-dèiligidh den toradh aca mus fhàg e an goireas againn a-riamh.
Is e toradh an dòigh-obrach mhionaideach seo toradh le beatha seirbheis air leth. Ged a tha cuibheasachdan gnìomhachais a’ moladh gum faodadh gum feum àrd-ùrlar clach-ghràin ath-chothromachadh an dèidh 5–7 bliadhna, mar as trice bidh ar luchd-dèiligidh ag aithris coileanadh seasmhach airson 15 bliadhna no barrachd. Tha an fad-beatha seo a’ tighinn chan ann a-mhàin bho sheasmhachd nàdarrach clach-ghràin ach cuideachd bho na pròiseasan faochadh cuideam seilbh againn, a tha a’ toirt a-steach blocaichean amh a bhith a’ fàs sean gu nàdarrach airson co-dhiù 24 mìosan mus tèid an innealachadh. “Bha neach-dèiligidh againn a’ tilleadh àrd-ùrlar airson sgrùdadh an dèidh 12 bliadhna," tha cuimhne aig manaidsear smachd càileachd Chen Tao. “Bha an rèidhlean aige air atharrachadh le dìreach 0.8μm - taobh a-staigh ar sònrachadh fulangas tùsail. Sin an diofar ZHHIMG.”
A’ suidheachadh an ìre: Teisteanasan agus Aithneachadh Cruinneil
Ann an gnìomhachas far a bheil tagraidhean mu chruinneas cumanta, tha dearbhadh neo-eisimeileach ag ràdh mòran. Tha ZHHIMG moiteil a bhith mar an aon neach-dèanamh san roinn againn aig a bheil teisteanasan ISO 9001, ISO 45001, agus ISO 14001 aig an aon àm, eadar-dhealachadh a tha a’ nochdadh ar dealas do chàileachd, sàbhailteachd san àite-obrach, agus uallach àrainneachdail. Bidh an uidheamachd tomhais againn, a’ gabhail a-steach innealan Gearmailteach Mahr agus Iapanach Mitutoyo, a’ faighinn calabrachadh bliadhnail le Institiud Metrology Roinneil Shandong, le comas lorg a dhèanamh air inbhean nàiseanta tro sgrùdaidhean cunbhalach.
Tha na teisteanasan seo air dorsan fhosgladh gu com-pàirteachasan le cuid de na buidhnean as dùbhlanaiche san t-saoghal. Bho bhith a’ solarachadh bhunaitean clach-ghràin airson innealan litagrafaireachd leth-chonnsachaidh Samsung gu bhith a’ toirt seachad uachdaran iomraidh airson Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) na Gearmailt, tha pàirt shàmhach ach deatamach aig na co-phàirtean againn ann a bhith ag adhartachadh teicneòlas cruinneil. “Nuair a chuir Apple fios thugainn airson àrd-ùrlaran mionaideach gus na co-phàirtean headset AR aca a dhearbhadh, cha robh iad dìreach ag iarraidh solaraiche - bha iad ag iarraidh com-pàirtiche a thuigeadh na dùbhlain tomhais sònraichte aca," tha stiùiriche reic eadar-nàiseanta Michael Zhang ag ràdh. “Rinn ar comas an dà chuid an àrd-ùrlar corporra agus am pròiseas dearbhaidh a ghnàthachadh an diofar gu lèir.”
’S dòcha gur e an rud as brìghmhoire an t-aithne a gheibhear bho ionadan acadaimigeach aig fìor thoiseach rannsachadh meatreòlais. Tha co-obrachaidhean le Oilthigh Nàiseanta Shingeapòr agus Oilthigh Stockholm na Suaine air ar cuideachadh le bhith a’ leasachadh ar modh-obrach airson eadar-dhealachadh ceàrn, agus tha pròiseactan co-obrachail le Oilthigh Zhejiang ann an Sìona fhèin a’ leantainn air adhart a’ putadh crìochan na ghabhas tomhas. Tha na com-pàirteachasan seo a’ dèanamh cinnteach gu bheil na dòighean-obrach againn ag atharrachadh còmhla ri teicneòlasan a tha a’ tighinn am bàrr, bho choimpiutaireachd cuantamach gu saothrachadh bataraidhean an ath ghinealach.
Agus sinn a’ coimhead ris an àm ri teachd, tha na prionnsapalan a tha aig bonn dòigh an eadar-dhealachaidh ceàrn cho buntainneach ’s a bha iad a-riamh. Ann an linn far a bheil barrachd is barrachd fèin-ghluasaid ann, tha sinn air faighinn a-mach gur ann bho mheasgachadh de theicneòlas adhartach agus eòlas daonna a thig na tomhasan as earbsaiche fhathast. Bidh na prìomh luchd-bleith againn, leis a’ chomas aca micronan de chlaonadh a “faireachdainn”, ag obair còmhla ri siostaman mion-sgrùdaidh dàta le cumhachd AI a bhios a’ giullachd mìltean de phuingean tomhais ann an diogan. Tha an co-obrachadh seo - sean is ùr, daonna is inneal - a’ mìneachadh ar dòigh-obrach a thaobh mionaideachd.
Do innleadairean agus proifeiseantaich càileachd a tha an urra ri bhith a’ dèanamh cinnteach à cruinneas an cuid thoraidhean fhèin, tha an roghainn àrd-ùrlar deuchainn bunaiteach. Chan e a-mhàin gu bheil e mu dheidhinn coinneachadh ri sònrachaidhean ach mu dheidhinn puing fiosrachaidh a stèidheachadh anns am faod iad earbsa a bhith aca gu neo-dhìreach. Aig ZHHIMG, chan e a-mhàin gu bheil sinn a’ togail àrd-ùrlaran clach-ghràin - bidh sinn a’ togail misneachd. Agus ann an saoghal far am faod an tomhas as lugha a’ bhuaidh as motha a thoirt, is e a’ mhisneachd sin a h-uile càil.
Àm puist: 3 dhen t-Samhain 2025