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第359章 新的技術瓶頸（中秋節快樂）
工業鋰電池方向很多，比如聚合物鋰電池、儲能鋰電池、鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池等。
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像西Ban牙graphenano公司宣稱研制出石墨烯聚合物電池，比能量為497wh/kg，是星海集團三元鋰電池的兩倍；
還有其他類電池，能量密度都非常高，只不過難以實現批量生產。
不過，以上這些都是普通電池，對沐陽來說，還談不上黑科技。
但也是沐陽未來兩三年內要研發的方向，可以把高能量密度電池應用在飛行設備上，比如飛行汽車或無人機等。
目前已經有機構研究核能電池，只不過還處于實驗階段，是否出實驗品，沐陽也不得知。
現在沐陽不想接觸核能電池，估計研究了也難有成果，等系統7級後再看看。
公司的三元鋰電池還可以深挖研究，但沐陽想暫停一下，讓電池項目組先消化掉他買的三元鋰電池技術再說。
因此，電池研究先告一段落。
沐陽準備研究的技術方向，心中已經定了下來，那就是增材技術，俗稱3D打印、快速原型制造、實體自由制造。
這是融合了計算機輔助設計、材料加工與成型技術、以數字模型文件為基礎，通過軟件與數控系統將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫用生物材料，按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，制造出實體物品的制造技術。
相對于傳統的、對原材料去除-切削、組裝的加工模式不同，是一種“自下而上“通過材料累加的制造方法，從無到有。
何為“自上而上”？
這跟建房子一樣，只能從底部開始建設，一層一層往上墊。
這個增材技術早就有應用了，比如石膏像、高分子材料等冷加工材料增材。
但最難的，莫過于金屬材料增材了！
因為必須要融化金屬，溫度非常高，不同材料的融合溫度不一樣，未來幾年，用得最多的材料還是鈦合金添材。
這個3D打印的技術牛比，主要是應用在制造復雜材料上，常規加工方法做不出來，才產生了這個3D打印。
比如，設計一個空心的金屬球，用機械加工的辦法能不能做出來？
不行！
設備是沒法施工，因為最終還是需要封口。
機加工是屬于“減材”，即去除材料加工技術，用刀具削去材料。
這就有點像我們吃西瓜一樣，不切開西瓜，有沒有辦法把里面的瓜肉給取出來？就只留一個西瓜皮？
一般辦法就是鑽一個小孔，然後把西瓜肉吸出來。
但金屬怎麼樣吸？
吸不了！
這又不是魔法制造。
而且，鑽了一個孔，它已經不是一個整體了。
如果使用制造的方法，那就是先加工兩個空心半球，然後使用焊接的方法焊起來。
這個是最常規的加工辦法，但它會產生什麼問題？
比如︰焊接內部不圓滑，容易出現缺陷，焊接會有變形，焊接成本高，焊接內應力等等問題。
還有鑄造、摩擦焊等，都不能實現內部無缺陷。
常規的制造方法，都不能完美無缺制造出一個空心金屬球。
但是，如果使用金屬增材技術，那就可以實現。
這就跟建造房子一樣，一點一點地增加材料，把它給“填滿”。
相比傳統的去材料加工方法，它屬于“增材”，這個空心球有多重，它就需要多少材料，沒有什麼加工余料，材料利用率達到100%。
但它有三個最大的問題。
第一是增材效率低，工作時間長；
第二是分層厚度問題，目前在向0.01mm發展，如果一層厚度過度，那精度和表面粗糙度就很差；
第三就是塑性和韌性差，比如用來加工軸，那它就不行！
可以加工出來，但加工出來的軸的韌性差，很容易斷！
所以，重要的軸都是鍛造出來的，而不是鑄出來的！
3D打印其實就是鑄的形式，只是說常規的鑄是灌澆，把熔化的材料直接倒進模型里，而3D金屬打印，量比較小。
沐陽覺得他沒法解決這個缺少問題，所以他一直都不想研究這個技術，但他知道，未來肯定要用到，缺少它還真不行！
為了輕型化，可以利用增材制造的一個關鍵優勢︰可以生產復雜部件的能力。
比如飛行汽車，除了從選材上解決，還可以從復雜的結構設計中解決問題，從常規制造方法就沒法解決。
從另外一方面來說，最終部件或子組件的裝配是制造過程中的常規部分，需要額外的時間、設備、人力和質量控制，裝配點可能會產生問題。裝配點通過緊固件增加了額外的重量，從而導致在消耗燃料的應用中的運營成本增加。
裝配點還是常見的故障點，如果連接點被削弱，則可能會導致不良風險或停機。由于這些原因，尋找創新且有效的方法來消除或減少裝配件可以為眾多領域帶來益處。
增材制造所擅長制造的復雜部件的其中一個分支，是整合裝配件和一體式設計。增材制造讓部件可以在設計階段進行連接，並在生產中無縫整合。
這意味著減少了對緊固件的需求，並減少了生產的部件總數，相應地減輕整配重量。
沐陽打開閱讀系統。
閱讀系統
6級︰42.3Y/100Y（當前經驗/升級經驗）
未加經驗︰122250.5w
可提現金額︰915220000元
沐陽
22歲
高等數學︰7級（2Y/20Y）+
離散數學︰6級（8000w/2Y）+
數學分析︰7級（2Y/20Y）+
復變函數︰6級（6000w/2Y）+
解析幾何︰7級（2.2Y/20Y）+
拓撲結構︰7級（3.2Y/20Y）+
……
沐陽在數學上的造詣極高，其次是制造方面的知識點。
可提現金額還有9億多，沐陽每隔段時間就提現出來，進入海外賬戶。
系統說可以通過一些特殊手段解決他的擔憂，那肯定是沒問題。
還有12億經驗，看似很多，其實也沒多少，要花的話，一會兒就用光了，僅可以升級6個7級學科，或者用來解決幾個數學猜想。
想把閱讀系統升到7級，至少要一年半時間。
先搞起基礎的增材技術，為今後打下牢固的基礎。
星海集團擅長等離子焊、激光焊接技術領域，再研究增材技術就是本領域更高層次的技術。
他要研究的增材技術，就是以激光束、電子束、等離子或離子束為熱源，加熱材料使之結合、直接制造零件，稱為高能束流快速制造，是增材制造領域的重要分支，在工業領域最為常見。
在航空航天工業的增材制造技術領域，金屬、非金屬或金屬基復合材料的高能束流快速制造是當前發展最快的研究方向。
航空是發展最快的金屬增材應用領域，就是因為它能減輕化制造的特點。
目前金屬增材技術的市場規模在10億美金左右，看似不大，主要還是因為效率低，還有精度問題。
如果沐陽能夠解決這兩個問題，價格相關不大情況下，市場規模增十倍都不止。
沐陽在成就點商店搜索金屬增材相關技術，剎那間，就看到幾十種金屬增材相關技術。
一一翻看技術介紹，
一個小時後，找到合適星海集團發展的一項技術。
★一種新型金屬增材激光增材制造技術LDm01★
技術介紹︰LDm（Laser Deposition melting）技術是快速成形技術和激光熔覆技術的有機結合，是以金屬粉末為原材料，以高能束的激光作為熱源，根據成形零件caD模型分層切片信息規劃的掃描路徑，將送給的金屬粉末進行逐層熔化、快速凝固、逐層沉積，從而實現整個金屬零件的直接制造。
它具有以下優點︰成形尺寸不受限制，可實現大尺寸零件的制造；零件無宏觀偏析，組織細小、致密，力學性能達到鍛件水平；激光束能量密度高，可實現難熔、難加工材料的近淨成形……
LDm01，世界頂尖水平，領先當前實驗室最先進技術約4-8年，需求成就點︰100
■學科要求︰編程c++:6級、編程c語言:6級、制造操作系統︰7級……■
弄清楚這個後，沐陽就決定買這個技術。
一百點成就點真的肉疼，以目前的市場情況來看，看在這上面賺大錢不太可能，這也是他一直不敢買的原因。
但偏偏這個增材技術能夠解決沐陽的問題，不得不搞。
把尚未滿足要求的學科升級，然後確認購買！
吸收！
剎那間，他腦子一片溫熱，有許多關于LDm技術的原理、設備結構、功能……融入他的記憶大海，一直持續了將近十分鐘！
結束之後，沐陽發現，他對激光器及光路系統、水冷機及冷卻系統、數控機床系統、送粉器及送粉系統、惰性氣體保護系統、激光熔化沉積腔及工藝監控系統等知識更加了解。
設備不多，關鍵設備是激光器和數控機床！
吸收完知識之後，沐陽才發現，以星海集團的技術，還真制造不出滿足這個LDm01技術的數控機床。
星海集團沒有制造數控機床的經驗和技術。
是不是可以買？
不行！
這是因為星海集團買不到高精度的數控機床！
就算買到關鍵零部件，也難移栽到沐陽要求的數控機床，必須自研或者與機床制造廠合作。
LDm01技術的增材精度要達到0.01mm以下，那麼相應地要求它的運動軌跡很苛刻，即相應地要求數控機床的加工精度。
影響加工精度（尺寸、形狀和位置精度）最大的因素有很多，比如機床誤差、加工原理誤差、工件內部的殘余應力、夾具和刀具的制造誤差和磨損、工藝系統等。
最難解決的，機床誤差是其一，表現為重復定位精度。
搞機床太麻煩了，那是不是可以用機器人代替操作數控機床的軌跡？
如果是一般增材技術要求，對精度要求不高，用機器人當然能夠解決。
機器人的重復定位精度，大概是正負0.05mm(5絲)，好一些可以達到正負0.02mm，目前市場上的機器人操控是達不到LDm01的要求。
同樣的，看一台機床水平的高低，要看它的重復定位精度！（絲桿是有回程間隙的，來回重復移動就產生誤差）
一台機床的重復定位精度如果能達到0.005mm，就是一台高精度機床；
在0.005mm以下，就是超高精度機床，高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。
加工中心加工典型件的尺寸精度和形位精度為例對比國內外的水平，國內大致為0.008∼0.010mm，而國際先進水平（瑞德島國漂亮國）為0.002∼0.003mm。
實際上，在這個年代，我國的加工中心能夠達到0.05mm就非常不錯了，可以算得上加工精度高的數控機床了。
一般加工要求根本沒有那麼高，能夠達到0.05mm就基本滿足要求了。
當然，想搞工業母機（超高精度數控機床），精度越高越好。
如果星海集團能夠解決0.005mm的重復定位精度問題，也能滿足他購買的增材設備要求，同時也差不多具備制造工業母機的基礎。
是差不多，如果想搞贏國際競爭對手，
並不是說解決了重復定位精度就能搞工業母機，只是說具備條件了，要搞工業母機，需要解決的技術太多了，比如材料、高溫耐磨技術、去應力技術等等。
數控機床是按數字信號形式控制的，數控裝置每輸出一個脈沖信號，則機床移動部件移動一具脈沖當量，一般為0.001mm。
說到底，除了脈沖電動機（也稱為步進電動機）之外，軸承和絲桿等機械機構也要達到要求。
“w靠，要搞增材制造技術，就得先解決數控機床問題；
要解決數控機床問題，就得先搞脈沖電動機、軸承和絲桿問題！”
沐陽梳理清思路，如果搞定脈沖電動機、軸承和絲桿技術問題，也差不多達到工業母機級別的數控機床。
在未來，工業母機也是沐陽的夢想計劃的一環。
所以，現在搞脈沖電動機、軸承和絲桿，不算瞎搞，算是為工業母機打基礎。
接下來，沐陽又花了60點成就點購買脈沖電動機、軸承和絲桿的制造技術，再花100成就點購買數控機床的技術。
這一下子，又花去了160點成就點，今天一共花了260點成就點！
真肉疼！
總成就點只剩下606.5點了，說不定還要花不少才能解決數控機床的問題。
不太關鍵的技術問題，沐陽打算自己搞定。
擁有世界第一技術的脈沖電動機、軸承和絲桿，還有世界第一技術的數控機床，一年內想造出世界第一水平的數控機床，那是不可能的。
世界第一水平的數控機床，已經達到工業母機的要求。
但光有技術，有很多基礎技術卻達不到要求，也是造不出來。
不過，弄出來世界一流的數控機床是沒問題的。
並不是說制造工業母機比造車復雜，汽車零部件的數量可比一般數控機床還多呢！
而是工業母機的每一項技術要求都非常苛刻，涉及太多星海集團沒有的技術，太耗費時間和精力了。
但沐陽暫時不想花太多時間在數控機床上，在未來一兩年內，世界一流數控機床已經滿足星海集團的要求。
如果沐陽一年前花一百成就點砸在金屬增材技術上，那還真白花成就點了。
他也沒想到，搞金屬增材技術這麼折騰。
本章節內容很硬核，新一項新技術的開始，都是這樣，沒法，這也是本書的特色。老農已經寫得很簡單了，再簡單我真不知道如何寫了。
其它的知識點，大家只能去搜索看了。
工業母機的知識，可能會有漏洞，如果是這一行業的，看到漏洞後可以提出來，我立刻修改。
