第371章 应对材料量产质量波动

新型航天材料进入量产阶段的第三个星期,量产车间的质检报告就急冲冲送到了林荞手里。报告上的红色标注刺目,质检组组长老周额头冒汗:“林姐,坏了,最近三批材料出问题了,纳米涂层厚度不均匀,抗氧化性抽检没达标!”

林荞捏着报告,指尖划过“涂层厚度偏差0.05μm”的字样,脸色沉了下来:“批次间波动有多大?不合格率到多少了?”

“前两批还好,第三批直接有12%的产品抗氧化性不达标,都是涂层的问题。”老周说着,递上不合格试样,“你看,涂层有的地方厚有的薄,高温下直接出现氧化点。”

张教授刚好走进办公室,看到报告瞬间皱紧眉:“量产刚上轨道就出这问题,涂层是材料的命门,抗氧化性不达标,根本没法用到发动机上。必须立刻停产排查,不能让不合格品流出去。”

林荞当即拍板:“通知车间,立即停产!陈阳,你带性能测试组重新检测所有批次试样,把涂层厚度、结合力、抗氧化性数据全整理出来;老吴,你带涂层研发组去沉积车间,从设备到工艺,逐环节排查原因!”

“收到!”两人异口同声,转身就往车间赶。林荞和张教授紧随其后,刚到沉积车间,就看到几名操作工围在物理气相沉积设备旁,手足无措。

设备操作员小李见林荞过来,急忙解释:“林姐,我们都是按实验室的工艺参数来的,氩气流量、沉积温度都没动,不知道为啥涂层就不均匀了。”

老吴戴上手套,打开设备腔门,指尖摸了摸里面的靶材,眉头一跳:“你们看,靶材表面坑坑洼洼的,损耗得太严重了,边缘都磨薄了!”

众人凑过去看,银白色的靶材表面布满不规则凹痕,原本平整的边缘磨出了斜角,和新靶材的光滑完全不同。陈阳立刻拿出卡尺测量:“靶材厚度只剩原来的60%了,损耗远超预期,这肯定是问题根源!”

张教授点头,指着靶材分析:“物理气相沉积靠靶材溅射成膜,靶材损耗不均,溅射的粒子密度就不一样,涂层自然厚薄不均。实验室小批量生产,靶材损耗小,量产连续开机,问题就暴露了。”

林荞盯着损耗的靶材,追问:“现在靶材更换有规定吗?开机多久换一次?”

车间主任老梁面露难色:“之前没定明确制度,都是看外观觉得损耗大了才换,量产为了赶进度,这台设备已经连续开机十五天没换靶材了。”

“这就是关键!”林荞语气严肃,“连续开机让靶材过度损耗,设备参数跟着漂移,工艺再标准也没用。老吴,你立刻测试靶材损耗和参数漂移的关联,测不同损耗程度下的溅射效率。”

老吴立刻安排实验,取不同损耗程度的靶材装机,测试溅射粒子密度、涂层沉积速率。两小时后,实验数据出来,老吴拿着报表跑过来:“林姐,靶材损耗超40%,溅射效率就下降30%,涂层厚度偏差直接超标!”

陈阳也拿着性能数据补充:“损耗超40%的靶材做出来的涂层,抗氧化性直接降15%,刚好是抽检不合格的批次对应的损耗程度!”

原因终于找到,所有人悬着的心稍稍放下,但林荞依旧冷静:“找到问题就解决问题,现在分两步走。第一,立刻更换所有沉积设备的靶材,用新靶材重新生产一批,检测合格再恢复量产;第二,制定靶材和设备的管控制度,从根上杜绝这种问题。”

张教授补充:“还要加实时参数监控,光定更换时间不够,设备运行中参数漂移要能及时发现。实验室有在线监测模块,能改装到量产设备上,实时测溅射效率和涂层厚度。”

“好,就按这个来。”林荞当即安排,“陈阳,你对接实验室,把在线监测模块改装到量产设备上;老吴,你牵头制定靶材更换标准,结合开机时长和损耗程度,定双重判定依据;老周,你加设涂层在线质检环节,生产中实时抽检。”

众人立刻行动,车间里一片忙碌。新靶材迅速到位,操作工们熟练地更换装机,技术人员忙着改装在线监测模块,把传感器装到设备腔体内,连接到车间的中控屏。

陈阳盯着中控屏的调试画面,和实验室的技术员沟通:“传感器要实时传输溅射粒子密度数据,偏差超过5%就自动报警,还要联动涂层厚度检测,双数据监控。”

技术员点头:“已经调试好了,你看,新靶材的溅射数据很稳定,偏差控制在2%以内,屏幕上绿色就是正常,红色直接报警。”

老吴这边也很快制定出初步制度,拿着草案找林荞和张教授商议:“我定的是靶材连续开机不超过七天,或者损耗达30%,满足一个就必须更换,这个标准比实验的安全值更严格,留了余量。”

张教授翻看草案,提出修改:“要加设备日常点检,每天开机前测一次基础参数,每周做一次设备校准,避免除了靶材之外的参数漂移,比如沉积温度、氩气流量的细微变化。”