第312章 焊花與極限共振
飛輪失去皮帶約束後的空轉速度遠比正常工況要快，輪緣切割空氣的聲音變成了一種尖銳的嘯叫，灰塵被捲成一條可見的氣旋從輪面上方升起。
真空表的指針還在往回走，每偏轉一格就意味著模具內部多灌進去一口空氣，而那口空氣將來就是高壓擊穿的引線。
大劉站在最近的工位旁邊急得直跺腳，他轉頭去看備品架上有沒有同型號的皮帶，架子翻了個底朝天什麼都沒找到，這條皮帶是最後一根庫存，備品早在三個月前就用完了。
「完了完了，這台機器撐不住了，灌封要廢。」大劉嘴裡念叨著，兩隻手不知道該抓什麼。
老孫沒有去找新皮帶。
他手裡攥著的那把鉗子和一根從工具車上順手抄起來的六角撬棍，在他沖向壓縮機的過程中被他換了一下握法——鉗子夾在左手虎口裡，撬棍橫在右手掌心。
斷裂的皮帶甩在壓縮機底座旁邊，有一截還掛在電機輪上，老孫一腳踩住皮帶斷頭，彎腰把整條皮帶從電機輪上扯了下來。
皮帶斷裂的位置在中段，兩個斷面的橡膠層已經老化發硬，內部的簾線外露了三四根。
如果是正常維修流程，應該換一條新皮帶。
但車間裡沒有新皮帶，真空表的指針也不會等他去別的單位借。
老孫把斷裂的皮帶兩端對齊，在手裡掂了掂長度——斷掉一截之後皮帶短了將近五厘米，直接套回去繞不過飛輪和電機輪之間的全行程。
他抬頭看了一眼飛輪的轉速，心裡做了一個判斷。
然後他把皮帶的一端搭上還在高速旋轉的飛輪外緣。
橡膠碰到金屬的瞬間發出一聲刺耳的摩擦尖叫，飛輪的慣性把皮帶猛地往前扯了一下，老孫的左臂被帶著向前沖了半步，他咬著牙站穩，用鉗子死死夾住皮帶末端不讓它從飛輪上甩脫。
皮帶在飛輪的牽引下開始纏繞，但因為短了五厘米，繞到電機輪的時候差了一截搭不上去。
老孫把撬棍橫插在皮帶和電機輪之間的間隙里，利用槓桿原理把皮帶往電機輪的方向撐開，同時整個身體的重量壓在撬棍上，雙臂的肌肉繃到了極限，青筋從手背一直鼓到肘彎。
皮帶在撬棍的撐壓下被強行拉伸了那幾厘米的餘量，勉強搭上了電機輪的外沿。
撬棍充當了臨時的張緊輪，老孫一個人的力氣充當了固定支架。
飛輪的轉速在皮帶重新咬合後迅速回落到正常工況區間，壓縮機的活塞杆重新開始往復運動，排氣閥發出有節律的嗤嗤聲。
真空泵的吸力恢復了。
姜明一直站在模具旁邊沒有動，他的目光在真空表和飛輪之間快速切換了幾次之後，就完全鎖定在了壓力表上。
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指針的回偏趨勢在老孫重新掛上皮帶的那一刻停住了，然後開始緩慢地重新向左偏轉——真空度正在回升。
他的右手一直搭在注入閥門的手柄上，左手的秒表從皮帶斷裂那一刻起就在走，現在顯示的數字是四十七秒。
真空度中斷了四十七秒，模具內部灌入了多少空氣取決於密封面的泄漏率，而密封面是老孫焊的，焊縫質量姜明心裡有數。
他等壓力表指針重新越過目標刻度線之後又多等了十五秒，確認讀數穩定不再波動，右手才扳下注入閥門的手柄。
加熱後的環氧樹脂從灌注管湧入模具內部，透過模具側面的玻璃觀察窗可以看到琥珀色的液體從底部開始緩慢上升，氣泡在負壓環境下被逐一吸出表面，每一個氣泡破裂的時候都會在液面上留下一個很快被填平的小坑。
姜明的雙手在幾個注入閥門之間快速切換，調節不同位置的灌注速度，讓樹脂的上升面保持水平，避免某個角落先填滿而另一個角落留有氣腔。
整個過程持續了十二分鐘，樹脂液面從線圈底部上升到完全沒過鐵芯頂部再超出兩厘米的安全餘量。
觀察窗里的液面平整光滑，沒有可見的氣泡。
姜明關掉注入閥門，在記錄紙上寫下灌注完成時間，然後才轉頭去看老孫。
老孫還保持著雙臂撐住撬棍的姿勢，臉上的汗水和油污混在一起，工裝的前襟被飛輪甩起的灰塵染成了灰黑色。
「可以鬆手了。」
老孫小心翼翼地把撬棍從皮帶和電機輪之間抽出來，皮帶在失去額外張力後打了一個滑，但因為樹脂灌注已經完成，真空泵這時候停不停已經不影響結果。
他甩了甩髮酸到幾乎失去知覺的胳膊，低頭看了看自己滿是黑泥的雙手，咧嘴笑了。
姜明走過去，從工具車上拿了一條濕毛巾遞給他。
老孫接過毛巾胡亂擦了兩把手，姜明伸手在他肩膀上拍了兩下，什麼都沒說，老孫也什麼都沒說，兩個人站在嗡嗡作響的壓縮機旁邊，各自往不同的方向看了一會兒。
三個小時後，環氧樹脂完成了初步固化。
灌封后的變壓器被從模具里脫出來，整個線圈鐵芯被包裹在一層堅硬的琥珀色樹脂殼體裡，表面光滑平整，敲上去發出沉悶的實心聲響。
周承安架好絕緣搖表，把高壓端探針搭在線圈出線端子上，搖柄轉到底，指針從零位偏轉後穩穩地停在了刻度盤的最右端。
「一萬伏，絕緣電阻無窮大，指針紋絲不動。」
變壓器重新裝進電源櫃，接線端子擰緊，冷卻風扇啟動，整台設備在沉寂了好幾年之後重新發出了低沉的工作嗡鳴。
大劉把繞制好的紫銅管水冷感應線圈從工作檯上搬過來，線圈的進水口和出水口接上車間的循環冷卻水管，高頻輸出端通過同軸電纜連接到線圈的饋電點。
射頻感應加熱系統的全部硬體拼圖在這一刻宣告齊備。
當天下午，隔壁車間的高頻淬火工具機突然發出一陣異常的嗡鳴，幾個操作工把工具機停下來檢查了一遍沒發現毛病，又重新開機，嗡鳴聲隨即消失了。
但十分鐘後嗡鳴聲又出現了，而且這一次伴隨著控制面板上的電流表指針出現了輕微的跳動。
車間主任是個急脾氣，他跑到502車間門口砰砰拍了幾下門框。
「你們在搞什麼東西！我那邊的工具機抖得跟篩子似的！」
姜明從試驗台後面站起來，把一張電磁屏蔽外罩的草圖和一包從抽屜里翻出來的好煙一起遞過去。
「干擾是射頻加熱線圈的諧波輻射造成的，我派人半小時內給你的工具機加裝屏蔽接地網，以後不會再有了。」
車間主任接過圖紙翻了翻，又看了看那包煙，火氣消了大半。
「半小時啊。」
「大劉，周承安，帶上銅網和接地帶，去隔壁。」
兩個人抱著材料小跑出去了，車間主任拆了一根煙叼在嘴裡，轉身跟著他們走了。
入夜之後，502車間的燈全部亮了起來。
試驗台上散落著截斷的舊皮帶殘段、被丟棄的變壓器外殼、焊接模具用的角鐵邊角料，以及一地的銅屑和絕緣膠帶碎片，整個車間看起來像一個剛經歷過戰鬥的陣地。
但陣地中央，那台由報廢零件重新組裝起來的大功率高頻發生器正散發著微微的熱量，控制面板上的指示燈全部亮著綠色。
姜明合上總閘，功率旋鈕從零位緩緩推到最低檔。
紫銅線圈裡開始有電流通過，高頻交變電磁場在線圈內部形成了一個看不見的能量漩渦。
石英管內的石墨坩堝被電磁場穿透，渦流在石墨的晶粒之間奔涌，動能轉化為熱能，坩堝的表面顏色開始從黑灰變成暗紅。
他把功率旋鈕繼續往上推，暗紅變成了橘紅，橘紅變成了亮黃。
幾分鐘之內，坩堝變成了一顆通體發白的光球，石英管的內壁被光照得透亮，熱輻射穿過石英壁撲在站得最近的人臉上，滾燙的氣流沿著石英管口向上蒸騰。
高頻熱場穩定了。
所有人的目光都被那顆懸在線圈中央的光球吸引住了，車間裡的嘈雜聲在某個時刻安靜下來，只剩下高頻電源的低頻嗡鳴和冷卻水在銅管里流過的汩汩聲。
姜明繼續推高功率。
坩堝內部的多晶矽料開始軟化，固態的灰色塊體邊緣出現了亮銀色的液態光澤，幾分鐘後整塊矽料變成了一汪銀白色的液面。
但當功率越過某個閾值之後，原本平靜的液面開始出現波動。
銀白色的熔體表面冒出了一個微小的旋渦，旋渦不大，直徑只有坩堝口的五分之一，但它的旋轉方向不規則，時而順時針時而逆時針，帶動周圍的液面產生不對稱的起伏。
姜明盯著石英窗里的液面看了十幾秒，然後把功率旋鈕回退了一小格。
旋渦沒有消失。
他再退了一格，旋渦縮小了一點，但依然在那裡轉著，液面的波動幅度雖然減弱了，卻始終無法回到之前的靜止狀態。
這不是簡單的過熱沸騰，也不是氣泡攪動，這是高頻電磁場在導電熔體中產生的洛倫茲力驅動的對流——電磁攪拌效應。
傳統的電阻加熱爐里不存在這個問題，因為電阻爐的加熱方式是輻射傳熱，熱源和熔體之間沒有電磁力的耦合。
但射頻感應加熱爐的原理完全不同，線圈裡的交變電流在坩堝和熔體中同時感應出渦流，渦流和磁場的交叉乘積就是洛倫茲體積力，這個力直接作用在熔體內部，驅動液態矽產生宏觀流動。
如果流動是均勻有序的，對拉晶反而有好處，可以改善溫度分布和雜質輸運。
但如果流動是紊亂無序的，固液界面會被攪成鋸齒狀，單晶根本長不出來。
姜明把功率旋鈕固定在當前位置，在記錄本上寫下功率值、旋渦直徑和液面波動頻率。
周承安湊過來看了一眼那串數字，又抬頭看了看液面，想說什麼又咽了回去。
吳漢章站在稍遠的地方，手指無意識地敲著工作檯邊沿。
姜明合上記錄本，關掉了石英窗外側的照明燈。
車間重新暗下來，只有坩堝的白熱光從石英管口投射出一個圓錐形的光斑打在天花板上。
真空表的指針還在往回走，每偏轉一格就意味著模具內部多灌進去一口空氣，而那口空氣將來就是高壓擊穿的引線。
大劉站在最近的工位旁邊急得直跺腳，他轉頭去看備品架上有沒有同型號的皮帶，架子翻了個底朝天什麼都沒找到，這條皮帶是最後一根庫存，備品早在三個月前就用完了。
「完了完了，這台機器撐不住了，灌封要廢。」大劉嘴裡念叨著，兩隻手不知道該抓什麼。
老孫沒有去找新皮帶。
他手裡攥著的那把鉗子和一根從工具車上順手抄起來的六角撬棍，在他沖向壓縮機的過程中被他換了一下握法——鉗子夾在左手虎口裡，撬棍橫在右手掌心。
斷裂的皮帶甩在壓縮機底座旁邊，有一截還掛在電機輪上，老孫一腳踩住皮帶斷頭，彎腰把整條皮帶從電機輪上扯了下來。
皮帶斷裂的位置在中段，兩個斷面的橡膠層已經老化發硬，內部的簾線外露了三四根。
如果是正常維修流程，應該換一條新皮帶。
但車間裡沒有新皮帶，真空表的指針也不會等他去別的單位借。
老孫把斷裂的皮帶兩端對齊，在手裡掂了掂長度——斷掉一截之後皮帶短了將近五厘米，直接套回去繞不過飛輪和電機輪之間的全行程。
他抬頭看了一眼飛輪的轉速，心裡做了一個判斷。
然後他把皮帶的一端搭上還在高速旋轉的飛輪外緣。
橡膠碰到金屬的瞬間發出一聲刺耳的摩擦尖叫，飛輪的慣性把皮帶猛地往前扯了一下，老孫的左臂被帶著向前沖了半步，他咬著牙站穩，用鉗子死死夾住皮帶末端不讓它從飛輪上甩脫。
皮帶在飛輪的牽引下開始纏繞，但因為短了五厘米，繞到電機輪的時候差了一截搭不上去。
老孫把撬棍橫插在皮帶和電機輪之間的間隙里，利用槓桿原理把皮帶往電機輪的方向撐開，同時整個身體的重量壓在撬棍上，雙臂的肌肉繃到了極限，青筋從手背一直鼓到肘彎。
皮帶在撬棍的撐壓下被強行拉伸了那幾厘米的餘量，勉強搭上了電機輪的外沿。
撬棍充當了臨時的張緊輪，老孫一個人的力氣充當了固定支架。
飛輪的轉速在皮帶重新咬合後迅速回落到正常工況區間，壓縮機的活塞杆重新開始往復運動，排氣閥發出有節律的嗤嗤聲。
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姜明一直站在模具旁邊沒有動，他的目光在真空表和飛輪之間快速切換了幾次之後，就完全鎖定在了壓力表上。
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真空度中斷了四十七秒，模具內部灌入了多少空氣取決於密封面的泄漏率，而密封面是老孫焊的，焊縫質量姜明心裡有數。
他等壓力表指針重新越過目標刻度線之後又多等了十五秒，確認讀數穩定不再波動，右手才扳下注入閥門的手柄。
加熱後的環氧樹脂從灌注管湧入模具內部，透過模具側面的玻璃觀察窗可以看到琥珀色的液體從底部開始緩慢上升，氣泡在負壓環境下被逐一吸出表面，每一個氣泡破裂的時候都會在液面上留下一個很快被填平的小坑。
姜明的雙手在幾個注入閥門之間快速切換，調節不同位置的灌注速度，讓樹脂的上升面保持水平，避免某個角落先填滿而另一個角落留有氣腔。
整個過程持續了十二分鐘，樹脂液面從線圈底部上升到完全沒過鐵芯頂部再超出兩厘米的安全餘量。
觀察窗里的液面平整光滑，沒有可見的氣泡。
姜明關掉注入閥門，在記錄紙上寫下灌注完成時間，然後才轉頭去看老孫。
老孫還保持著雙臂撐住撬棍的姿勢，臉上的汗水和油污混在一起，工裝的前襟被飛輪甩起的灰塵染成了灰黑色。
「可以鬆手了。」
老孫小心翼翼地把撬棍從皮帶和電機輪之間抽出來，皮帶在失去額外張力後打了一個滑，但因為樹脂灌注已經完成，真空泵這時候停不停已經不影響結果。
他甩了甩髮酸到幾乎失去知覺的胳膊，低頭看了看自己滿是黑泥的雙手，咧嘴笑了。
姜明走過去，從工具車上拿了一條濕毛巾遞給他。
老孫接過毛巾胡亂擦了兩把手，姜明伸手在他肩膀上拍了兩下，什麼都沒說，老孫也什麼都沒說，兩個人站在嗡嗡作響的壓縮機旁邊，各自往不同的方向看了一會兒。
三個小時後，環氧樹脂完成了初步固化。
灌封后的變壓器被從模具里脫出來，整個線圈鐵芯被包裹在一層堅硬的琥珀色樹脂殼體裡，表面光滑平整，敲上去發出沉悶的實心聲響。
周承安架好絕緣搖表，把高壓端探針搭在線圈出線端子上，搖柄轉到底，指針從零位偏轉後穩穩地停在了刻度盤的最右端。
「一萬伏，絕緣電阻無窮大，指針紋絲不動。」
變壓器重新裝進電源櫃，接線端子擰緊，冷卻風扇啟動，整台設備在沉寂了好幾年之後重新發出了低沉的工作嗡鳴。
大劉把繞制好的紫銅管水冷感應線圈從工作檯上搬過來，線圈的進水口和出水口接上車間的循環冷卻水管，高頻輸出端通過同軸電纜連接到線圈的饋電點。
射頻感應加熱系統的全部硬體拼圖在這一刻宣告齊備。
當天下午，隔壁車間的高頻淬火工具機突然發出一陣異常的嗡鳴，幾個操作工把工具機停下來檢查了一遍沒發現毛病，又重新開機，嗡鳴聲隨即消失了。
但十分鐘後嗡鳴聲又出現了，而且這一次伴隨著控制面板上的電流表指針出現了輕微的跳動。
車間主任是個急脾氣，他跑到502車間門口砰砰拍了幾下門框。
「你們在搞什麼東西！我那邊的工具機抖得跟篩子似的！」
姜明從試驗台後面站起來，把一張電磁屏蔽外罩的草圖和一包從抽屜里翻出來的好煙一起遞過去。
「干擾是射頻加熱線圈的諧波輻射造成的，我派人半小時內給你的工具機加裝屏蔽接地網，以後不會再有了。」
車間主任接過圖紙翻了翻，又看了看那包煙，火氣消了大半。
「半小時啊。」
「大劉，周承安，帶上銅網和接地帶，去隔壁。」
兩個人抱著材料小跑出去了，車間主任拆了一根煙叼在嘴裡，轉身跟著他們走了。
入夜之後，502車間的燈全部亮了起來。
試驗台上散落著截斷的舊皮帶殘段、被丟棄的變壓器外殼、焊接模具用的角鐵邊角料，以及一地的銅屑和絕緣膠帶碎片，整個車間看起來像一個剛經歷過戰鬥的陣地。
但陣地中央，那台由報廢零件重新組裝起來的大功率高頻發生器正散發著微微的熱量，控制面板上的指示燈全部亮著綠色。
姜明合上總閘，功率旋鈕從零位緩緩推到最低檔。
紫銅線圈裡開始有電流通過，高頻交變電磁場在線圈內部形成了一個看不見的能量漩渦。
石英管內的石墨坩堝被電磁場穿透，渦流在石墨的晶粒之間奔涌，動能轉化為熱能，坩堝的表面顏色開始從黑灰變成暗紅。
他把功率旋鈕繼續往上推，暗紅變成了橘紅，橘紅變成了亮黃。
幾分鐘之內，坩堝變成了一顆通體發白的光球，石英管的內壁被光照得透亮，熱輻射穿過石英壁撲在站得最近的人臉上，滾燙的氣流沿著石英管口向上蒸騰。
高頻熱場穩定了。
所有人的目光都被那顆懸在線圈中央的光球吸引住了，車間裡的嘈雜聲在某個時刻安靜下來，只剩下高頻電源的低頻嗡鳴和冷卻水在銅管里流過的汩汩聲。
姜明繼續推高功率。
坩堝內部的多晶矽料開始軟化，固態的灰色塊體邊緣出現了亮銀色的液態光澤，幾分鐘後整塊矽料變成了一汪銀白色的液面。
但當功率越過某個閾值之後，原本平靜的液面開始出現波動。
銀白色的熔體表面冒出了一個微小的旋渦，旋渦不大，直徑只有坩堝口的五分之一，但它的旋轉方向不規則，時而順時針時而逆時針，帶動周圍的液面產生不對稱的起伏。
姜明盯著石英窗里的液面看了十幾秒，然後把功率旋鈕回退了一小格。
旋渦沒有消失。
他再退了一格，旋渦縮小了一點，但依然在那裡轉著，液面的波動幅度雖然減弱了，卻始終無法回到之前的靜止狀態。
這不是簡單的過熱沸騰，也不是氣泡攪動，這是高頻電磁場在導電熔體中產生的洛倫茲力驅動的對流——電磁攪拌效應。
傳統的電阻加熱爐里不存在這個問題，因為電阻爐的加熱方式是輻射傳熱，熱源和熔體之間沒有電磁力的耦合。
但射頻感應加熱爐的原理完全不同，線圈裡的交變電流在坩堝和熔體中同時感應出渦流，渦流和磁場的交叉乘積就是洛倫茲體積力，這個力直接作用在熔體內部，驅動液態矽產生宏觀流動。
如果流動是均勻有序的，對拉晶反而有好處，可以改善溫度分布和雜質輸運。
但如果流動是紊亂無序的，固液界面會被攪成鋸齒狀，單晶根本長不出來。
姜明把功率旋鈕固定在當前位置，在記錄本上寫下功率值、旋渦直徑和液面波動頻率。
周承安湊過來看了一眼那串數字，又抬頭看了看液面，想說什麼又咽了回去。
吳漢章站在稍遠的地方，手指無意識地敲著工作檯邊沿。
姜明合上記錄本，關掉了石英窗外側的照明燈。
車間重新暗下來，只有坩堝的白熱光從石英管口投射出一個圓錐形的光斑打在天花板上。