何苗,四川航天燎原科技有限公司無線電裝接工,多次圓滿完成載人航天工程、北斗組網等國家重點宇航控制類產品的電子裝聯工作。全國技術能手、全國發明展覽會.銀獎、中國航天科技集團航天技能大獎、四川航天貢獻獎、四川航天技術能手等榮譽獎項獲得者。 |
2020年12月17日凌晨,攜帶月球樣品的返回器成功著陸地球,為期23天的月球挖土之旅圓滿成功。
作為中國首個執行月面取樣返回任務的探測器,其“身上”的每個部件,都設定了更嚴格的檢驗標準,同時要求更有挑戰性的工藝技術。
2015年左右,何苗所在的中國航天科技集團四川航天技術研究院下屬的四川航天燎原科技有限公司,就開始承擔嫦娥系統部分衛星產品一一太陽帆板驅動線路、中心控制單元以及推進線路盒等的生產任務。
何苗及其團隊參與了嫦娥五號探測器中心控制單元電路板的生產加工工作。這部分電路板如同電腦的CPU,是探測器的“大腦”。
和自己曾經手過的衛星產品,包括之前嫦娥系列的同類產品相比,何苗認為,嫦娥五號的“大腦”,明顯更復雜了。“新產品增加了新器件,這意味著我們的工藝方法必須‘與時俱進’ 。”
更重要的是,航天產品容不下哪怕機率只有萬分之一的隱患,為保證產品每個細節都準確可靠,必須經過充分驗證才能正式加工。繁複的過程,是檢驗著像何苗一樣的航天工匠,功夫是否“過硬”的試金石。
“大腦”更復雜
單一電路板上器件就多達兩千餘個
拿到中心控制單元的電路板驗證板時,久經沙場的何苗心裡還是“咯噔”了一下。他粗略地做了個估算一這回要給探測器“大腦”電路板焊接的器件多達兩千多個,且大多是多引腳晶片。其中最小的器件,長只有1.6毫米,寬只有0.8毫米。
“衛星產品有它的特殊性,使用還並不是業內最小的元器件。焊接的主要難點不在於器件大小,而在於器件數量常規的電路板上,器件數量大概在兩三百左右,超過五百就算多的。”何苗介紹。
除去數量多這一鮮明特點外,還有不少嫦娥系列的新器件“新面孔”需要新工藝。“衛星產品所用器件價格相對較貴,且沒有備料。機器操作時存在拋料和故障機率,為了保證元器件一個都不能少,我們以往幾乎全是純手工打造。”但這次電路板涉及的元器件數量較多,何苗判斷,如果要在規定時間內完成兩千餘個元器件的焊接工作,靠手工明顯不可能。
如何讓機器操作既保證進度又保證質量,何苗決定先對機器進行技術攻關。“我重新進行了程式設計,再透過反覆驗證,最終確保了器件一個都不少。”
全靠功夫深
用手指僅憑感覺就能判斷微米級別的差別
航天產品焊接難度高,一方面是因為航天標準高,操作中不容許有任何差錯,另一方面在於航天產品使用的元器件較為複雜。
“焊接元器件的難點不在於它的大小,在於它的‘腿’,也就是引腳的間距和數量。”何苗表示,焊接元器件,其實焊接的就是器件周圍密密麻麻的引腳,而引腳的寬度和厚度均以毫米計。
此次“嫦五”使用到的超重型多引腳器件,有256只引腳。“一般來講,三十隻以下引腳的我們算一個難度檔次,一百到兩百隻的算另一個檔次,兩百以上就算比較難的檔次。”何苗在嫦娥五號上挑戰的引腳“極限”,就是“256”。而且每一條“腿”,厚度為0.13毫米,寬為0.3毫米,相互之間的間距為0.2釐米。
在正式焊接之前,何苗還需要把每個引腳折彎90度,形成“[”字形狀,然後貼著底部的焊盤一個個地進行焊接,折彎後的每個引腳都要維持在一個水平面上,各引腳共面度必須控制在0.1毫米內。“這種器件的金屬引腳‘腿’都比較軟,回彈係數大,折彎後容易‘翹’起來,要靠自己的細功夫把這些‘腿’壓平”。
精益求精的何苗還給自己加嚴了標準,把這個值縮小到了0.08毫米。在反覆地試驗和摸索中,何苗練就了一手“獨門功夫”:不用藉助任何工具,他用手指就能感受這毫米之間的差別,透過把控手指力度,他能將這些引腳全部壓平到0.08毫米以內。
正式焊接的時候,何苗也得“心算”好時間,一點一焊,這樣的操作只能用兩秒的時間。
這門“跟著感覺走”“完全靠心算”的絕技,是何苗在長達八年的時間裡,對焊接工作執著鑽研的成果。“12年開始從事焊接工作,我從最少的8條‘腿’開始焊起,到20、30、......再到現在的幾百條。每一年我經手的器件都超萬個。”熟能生巧是何苗說得最多的一句話。
“反著”想問題
積累更豐富的加工製造工藝經驗和方法
“嫦五”控制系統電路板效能驗證成功後,為了保證新技術、新工藝能在嚴苛的宇航環境中可靠執行,電路板還得經過一系列殘酷的篩選實驗和環境試驗。
為此,何苗所在的團隊開展了三大工藝實驗。經過一系列嚴苛的試驗和驗證,研製團隊終於摸索出了一套完整的、嚴密的工藝方法。有了這套工藝方法,相當於有了一個參照的“模板”,嫦五部分產品開始了正式的加工工作。
高標準高密度的工作要求,養成了何苗在工作上力求盡善盡美、凡事都多想一步的習慣。“常規焊接,要求爬錫高度達到0.15毫米。但為了質量更好,我會要求自己去挑戰0.17毫米。”
也許就為了那0.2毫米,何苗會花時間不斷地對焊接操作的各種影響引數進行研究,包括焊接時的傾角、烙鐵的大小、助焊劑的選擇以及焊接時間等因素,反覆“排列組合”進行驗證,尋找最優的焊接方法。
何苗也常常“反著想問題”。“別人喜歡研究怎麼把器件焊好,而我有的想的是怎麼把它焊‘壞’,在不斷尋找‘極限’的過程中,我逐漸明白了哪些‘點’是不能觸碰的。”在日常的練手板焊接中,每次何苗順利完成任務後,還會“反著”將練手板拆卸一次。透過反覆焊反覆拆直至焊“壞”這個過程,何苗積累了很多與眾不同的經驗方法,對一些組成架構也有了自己獨特的見解。
“工作中形成的某些習慣已經潛移默化地影響了我的生活。”何苗笑著說,“在街上看到廣告語時,我都會反著念。”
因為工藝精湛,何苗曾代表四川航天,參加中國航天集團組織的全國技能大賽。憑藉著高超的技藝,他一舉奪得第三名的好成績。
何苗所在支部的黨支部書記楊明表示,團隊中還有很多像何苗這樣的航天工匠們。“他們每天都盯著單一的焊點,做著重複的工作。在外人看來,這似乎枯燥無味。但正是這樣枯燥無味的工作,為中國航天的每一次成功發射保駕護航。”
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