第187章 加法与减法(1 / 2)

寒风凛冽,无法吹散师生们心头的炽热。

两辆满载“宝贝”的卡车驶离了火车站货场,“宝贝”之上,大家用军大衣垫着坐了一圈,“奉旨淘宝”的爽感让所有人心情澎湃。

这些沾着灰尘的“宝贝”,在大家的心里催生出了无数的构想和激情。

“你们说!”吴国华难得情绪外放,声音因兴奋而微微拔高,“这些继电器、定时器,都是成色极新的进口货,还有那几大捆镀铜板!老天爷,这要是全用上,咱们那个‘工业大脑’的神经脉络能清晰、规整多少倍!”

这话立刻引起了电机系师兄师姐们的共鸣。

一位姓李的师兄接口道:“吴学弟说得没错!我们现在用继电器柜,最大的问题就是那密密麻麻、纵横交错的飞线。调试的时候,查一根线头都得费半天劲,更别提日后维护了。要是真能把这些线路规整起来,那真是功德无量。”

“规整……怎么规整?”一位师姐问道,“总不能把线都捋直了捆一块吧?”

“当然不是!”吴国华眼睛发光,他拿起一块约莫笔记本大小的镀铜板。

板材在泛着均匀而诱人的紫红色光泽,边缘切割得十分整齐。“钱师姐,你们看这镀铜板,它本身就能导电。我们是不是可以……把它当成一个‘底板’?”

他一边说,一边用手指在光滑的铜板表面上虚画着:“我们可以先把设计好的控制电路图,用不易脱落的油漆画在这铜板面上。油漆覆盖的地方,铜就被保护住了。然后,我们用腐蚀性的酸液去浸泡这板子,没有油漆覆盖的铜就会被蚀掉……这样,最后留下来的,不就是我们需要的、由铜构成的电路线条了吗?”

他越说越兴奋,仿佛已经看到了那清晰规整的电路板:“所有的电子元件,比如电阻、电容,甚至一些小功率的晶体管,就可以直接焊接在这些预留的铜线焊盘上!元件之间的电气连接,直接就由这板子上的铜线完成了!哪里还需要那么多乱七八糟的飞线?”

这个构想如同在平静的湖面投下了一块巨石,瞬间激起了层层浪花。

李师兄补充道:“这叫……‘印刷电路’!我在一些外文资料上看到过类似的设想,但具体工艺还不成熟。吴师弟你这想法,用油漆画图,用酸液腐蚀,这思路太清晰了!”

“对对对!就像是印刷一样,把电路‘印’在板子上!”汪传志也听明白了,咋舌道,“好家伙,国华,你这脑子是怎么长的?这都能想出来!”

车上其他同学,无论是机械系的还是精仪系的,都被这个新奇的想法吸引,纷纷围拢过来,七嘴八舌地讨论起来。

“那用什么油漆好?得耐腐蚀吧?”

“酸液用哪种?浓度怎么控制?腐蚀时间呢?”

“元件怎么固定?直接焊上去牢靠吗?”

“这板子最后怎么安装到控制柜里?要不要打孔?”

气氛热烈得如同一个小型的技术研讨会。

每个人都从自己的专业角度提出疑问、补充细节,思想的火花在寒冷的夜空中激烈碰撞。

这个“印刷电路板”构想,以其前所未有的简洁和规整性,牢牢抓住了所有人的心。

它似乎指向了一条能将复杂控制电路从“一团乱麻”中解放出来的康庄大道。

然而,一个沉稳的声音给这股热情降了降温。

电机系赵老师一直静静听着学生们的讨论,此时才缓缓开口:“国华同学这个思路,方向是对的。将分散的线路集成到一块基板上,实现规整化、模块化,这绝对是未来电子技术发展的大趋势。”

他话锋一转,拿起那块镀铜板,用手指弹了弹,发出清脆的金属声:“但是,你们忽略了一个最关键的问题——电流和功率。你们设想一下,我们要控制的对象是什么?是轧钢厂里那些大功率的电机、电磁阀、接触器!驱动这些设备,需要的是强电!动辄几十安培、上百伏特的电流。”

赵老师神色严肃:“继电器是小电流控制大电流的开关元件,它的线圈和触点通过的电流很大。而你们看这块镀铜板,先不说腐蚀后留下的铜箔线路能有多厚、多宽,能否承受住这么大的电流而不发热熔断。就算能承受,继电器工作时,触点吸合、断开的瞬间,会产生强烈的电弧和电磁干扰。这种镀铜板上的铜箔线路绝缘强度够吗?强电弧很可能直接击穿空气,导致线路之间短路!到时候,就不是规整不规整的问题,而是整个控制系统都可能烧毁的风险!”

一盆冷水当头泼下,让热火朝天的讨论瞬间冷却。

车斗里陷入短暂的沉默,只有卡车引擎的轰鸣和风声依旧。

就在这时,一直在一旁静静聆听的吕辰突然出声:“赵老师说得对,强电环境下的确不能直接用这种蚀刻的镀铜板。”

他顿了顿,提出了一个让所有人都感到意外的想法:“既然在基板上做‘减法’,蚀刻出的铜箔太薄太弱,承受不住强电。那我们能不能……换个思路,做‘加法’?”

“加法?”吴国华和几位师兄都愣住了。

“对,加法。”吕辰用手比划着,“我们找一块足够厚实、绝缘性能绝佳的基板,比如陶瓷板!或者至少是耐高温、高强度的绝缘板材。然后,我们不靠腐蚀来得到电路,我们用不同规格的实心铜线,像掐丝珐琅那样,按照我们设计好的电路图,把铜线直接‘掐’出形状,用耐高温的粘合剂固定在陶瓷基板上!”

他的话如同一道闪电,划破了沉闷。

“掐丝珐琅?”钱师姐大感兴趣,“吕辰学弟,你说的是景泰蓝那种手艺?”

“没错!”吕辰肯定,“景泰蓝工匠能用铜丝在铜胎上掐出精美的纹样,填充釉料再烧制。我们为什么不能借鉴这种思路?用更粗、承载电流能力更强的实心铜线,在陶瓷板上‘掐’出我们的电路走线!铜线截面积足够大,完全能满足强电的载流需求。然后,我们在掐好的铜线表面,烧覆一层坚固的、绝缘性能极好的陶瓷釉料或者玻璃釉质!这样,既保证了电路本身的导电能力和机械强度,又通过高温烧结的釉层,实现了线路之间的绝缘!”

李师兄也兴奋的接话道:“这样一来,每一块这样的‘掐丝电路板’,就是一个独立的、坚固的、耐高温、抗干扰的强电控制模块!我们可以把若干个继电器、以及它们之间的复杂逻辑连接,都集成固化在一块板上。需要检修时,直接检查替换整个模块就行,彻底告别飞线!而且,陶瓷基板和釉层都非常耐高温和老化,寿命极长,完全适应轧钢厂车间的恶劣环境!”

这个构想,巧妙地将古老的民间手工艺与现代工业控制需求结合在一起,既解决了“减法”工艺的弱点,又充分发挥了“加法”和“集成化”的优势。

赵老师仔细琢磨着这个方案的可行性,缓缓点头:“掐丝……烧结……用粗铜线保证载流,用高温釉层保证绝缘……妙!吕辰同学,你这个想法,简直是化腐朽为神奇!这确实是一条切实可行的路子!虽然手工制作起来会比蚀刻费时费力,但针对我们当前这个项目,尤其是强电控制部分,它的稳定性、可靠性和可维护性,绝对远超我们现有的继电器盘接线方式!这个‘土方法’,很有智慧!”

吴国华更是激动道:“辰子!高!实在是高!我怎么就没想到!掐丝珐琅……对啊,我们不需要追求微细线条,我们要的是稳定可靠!用加法,用粗线,完全规避了蚀刻法的弱点!这方案太好了!”

气氛再次被点燃,大家开始围绕着“掐丝电路板”的细节展开讨论:“陶瓷板好找,咱们精仪系实验室就有各种规格的绝缘陶瓷基板!”

“铜线咱们有的是,粗细都有,随便用!”