bóng đá tỷ lệ tổng hợp tăng cường tương lai của chúng tôi
Khi hầu hết mọi người nghĩ về bóng đá tỷ lệ, họ tưởng tượng ra những viên đá quý lấp lánh được cắt thành hình dạng đẹp. Điều mà nhiều người nhận ra là bóng đá tỷ lệ cũng là một công cụ thiết yếu trong việc đặt nền tảng cho nền kinh tế thông tin năng động.
Các thuộc tính độc đáo làm cho bóng đá tỷ lệ trở nên hữu ích là kết quả của việc được rèn sâu trong trái đất hàng trăm triệu năm trước. Nhiệt độ mãnh liệt và áp suất sắp xếp các nguyên tử carbon thành các tứ diện chặt chẽ, mỗi nguyên tử liên kết với bốn loại khác để tạo ra một mạng lưới cực kỳ mạnh và chất khó nhất được tìm thấy trong tự nhiên.
Nhờ nhiều thập kỷ đổi mới và tiến bộ công nghệ trên khắp thế giới, bao gồm cả tại Sumitomo Electric, con người có thể tạo ra bóng đá tỷ lệ. Và chúng ta có thể thiết kế những viên bóng đá tỷ lệ tổng hợp này để vượt trội so với các đối tác tự nhiên của chúng.
Hiệp hội thông tin được xây dựng với bóng đá tỷ lệ tổng hợp
bóng đá tỷ lệ tổng hợp nhanh chóng chứng minh giá trị của chúng là công cụ: chúng rẻ hơn và sở hữu độ cứng và sức mạnh đồng đều hơn bóng đá tỷ lệ tự nhiên. Khi bị nghiền thành bột, các ứng dụng công nghiệp như cắt và đánh bóng chính xác và dễ dàng hơn.
Bây giờ, bóng đá tỷ lệ tổng hợp là các thành phần thiết yếu của các công cụ gia công cần thiết để sản xuất nhiều loại sản phẩm, chẳng hạn như ống kính quang học và các yếu tố điện tử. Ống kính camera nhỏ gọn trong điện thoại thông minh của bạn có thể được sản xuất bằng cách sử dụng các khuôn được gia công chính xác bằng các công cụ với các mẹo bóng đá tỷ lệ tổng hợp. Những viên bóng đá tỷ lệ này rất quan trọng đối với sản xuất thế hệ tiếp theo đòi hỏi độ chính xác cao hơn, sức mạnh được cải thiện, chi phí thấp hơn, tốc độ nhanh hơn và dấu chân môi trường nhỏ hơn.
Đổi mới để vượt qua các thách thức
Sumitomo Electric bắt đầu phát triển bóng đá tỷ lệ tổng hợp vào những năm 1970 như một vật liệu công cụ mới. Các bóng đá tỷ lệ trồng trong phòng thí nghiệm đầu tiên trên thế giới được tạo ra ở dạng bột ở Hoa Kỳ vào năm 1954. Tại Sumitomo Electric, các kỹ sư đã thực hiện nhiệm vụ sản xuất bóng đá tỷ lệ đơn tinh thể lớn hơn và chất lượng cao hơn.
Họ đã thấy thành công đáng chú ý. Sử dụng công nghệ áp suất cực cao nổi tiếng của mình, vào năm 1982, Sumitomo Electric đã sản xuất viên bóng đá tỷ lệ tổng hợp lớn nhất tại thời điểm đó: 1,2 carat, hoặc khoảng 240 miligam và kích thước 5 mm. The Crystal thậm chí đã đưa nó vào Sách kỷ lục Guinness năm 1985 của Guinness. Ngày nay, nó có thể sản xuất các viên bóng đá tỷ lệ tổng hợp chất lượng cao có kích thước khoảng 10 carat, tương tự như hình dưới đây.
Mặc dù thành tích này, các kỹ sư Sumitomo Electric, tin rằng họ có thể tạo ra thứ gì đó mạnh mẽ hơn. Với đủ lực từ đúng hướng, các tinh thể có thể phá vỡ hoặc tách dọc các mặt phẳng điểm yếu, một thuộc tính gọi là sự phân tách. Điều này đúng với bóng đá tỷ lệ đơn tinh thể tự nhiên và tổng hợp. Các kỹ sư được xây dựng trên một quá trình sử dụng nhiệt hiện có để thiêu kết bóng đá tỷ lệ để phát triển một sản phẩm mới: bóng đá tỷ lệ nano-polycrystalline. bóng đá tỷ lệ nano-polycrystalline là các hạt bóng đá tỷ lệ mịn chặt chẽ và liên kết trực tiếp với nhau mà không bao gồm bất kỳ vùi nào trong ranh giới hạt.
Nhận được một viên bóng đá tỷ lệ nano-polycrystalline không dễ dàng. Nó đòi hỏi phải tạo ra các điều kiện khắc nghiệt: nhiệt độ duy trì 2.700 độ Celsius kết hợp với áp suất cực cao tương đương với việc đặt ba tháp Eiffel lên lòng bàn tay. Sumitomo Electric đã hoàn thành điều này bằng cách đặt một mẫu than chì đặc biệt vào một thiết bị đa anvil, một cỗ máy thường được tìm thấy trong các tổ chức nghiên cứu chuyên ngành. Một máy ép thủy lực đẩy các đe với nhau để tạo ra các điều kiện cần thiết để tạo ra một viên bóng đá tỷ lệ nano-polycrystalline.
bóng đá tỷ lệ đa tinh thể mới này đặt ra một thách thức khác. Mặc dù nó tương đối dễ dàng để cắt và đánh bóng các bề mặt của bóng đá tỷ lệ tự nhiên thông thường, bóng đá tỷ lệ nano-polycrystalline cũng cứng như nhau trên tất cả các bề mặt. Ngoài ra, họ không có tính chất phân tách của bóng đá tỷ lệ đơn tinh thể. Tuy nhiên, Sumitomo Electric đã phát triển các công nghệ mới sử dụng gia công phóng điện và gia công laser để có thể xử lý bóng đá tỷ lệ nano-polycrystal.
Nâng sản xuất lên cấp độ mới
Phải mất hơn 20 năm để phát triển một viên bóng đá tỷ lệ nano-polycrystalline vượt trội so với một viên bóng đá tỷ lệ đơn tinh thể. Nhưng những nỗ lực của các kỹ sư Sumitomo Electric đã được đền đáp, và bóng đá tỷ lệ nano-polycrystalline đang thay đổi căn bản cách sản xuất nấm mốc.
Các công cụ sử dụng những viên bóng đá tỷ lệ này không bị mòn, cho phép các nhà sản xuất cải thiện độ chính xác. Và bằng cách kết hợp vật liệu cực kỳ cứng này vào trung tâm gia công, nó đã làm cho sản xuất nhanh hơn có thể là một khuôn mẫu có thể mất 20 ngày để xử lý có thể được thực hiện với độ chính xác cao trong vài giờ.
Độ cứng đáng kinh ngạc cũng có nghĩa là các mảnh vỡ được tạo ra khi gia công một khuôn vẫn không bị nhiễm bẩn bởi các hạt bị mòn từ công cụ bóng đá tỷ lệ. Những mảnh vụn đó có thể được tái sử dụng để tạo ra nhiều khuôn hơn, giảm tác động môi trường của sản xuất.
Ngay cả khi Sumitomo Electric từ Nano-Polycrystalline Diamonds cách mạng hóa các quy trình sản xuất truyền thống, chúng tôi đang nghiên cứu các ứng dụng mới sáng tạo. Ví dụ, bóng đá tỷ lệ có thể hoạt động như một vật liệu tương thích sinh học để sử dụng trong việc sản xuất các khớp và răng nhân tạo. Khả năng của bóng đá tỷ lệ Sumitomo Electric từ nano-polycrystalline là vô tận.
