皮皮的正经科普——现实中的格雷机器

麻麻这个人首页广告画风不一样！
恭喜恭喜

科学系机器之——冲压机床

冲压机床在GT5.08.xx版本中是一个必备的存在，因为在制作高级的电路板的工序中，是一定会用到这个的。但是大约是在5.09.29版本中，电路板的制作进行了大幅的的改革，甚至可以说是完全颠覆：电路组装机成为了电路制作中的核心，芯片，二极管等电路组件也完全取代了蚀刻高压电路等老的电路组件。就这样，我们的老朋友冲压机床慢慢退出了历史的舞台，被版本更新的坦克无情碾过。

那么，躲在角落里吃了几个版本的灰的冲压机床在现实中又是怎么样的一个存在呢，我们一起跟着皮皮进入冲压机床科普~

A forming press, commonly shortened topress, is a machine tool that changes the shape of a workpiece by theapplication of pressure.[1] Presses can be classified according to

their mechanism: hydraulic, mechanical,pneumatic;

their function: forging presses, stampingpresses, press brakes, punch press, etc.

their structure, e.g. Knuckle-joint press,screw press

their controllability: conventional vs.servo-presses

冲压机床，在英文里往往被简写成press，是一种使用压力来改变工件的形状的机器。可以被按照以下的分类规则分类：

压力来源：液压，机械，气动

功能：锻造，压印，轧制，压孔等等

结构：肘杆式压印，螺旋式压印等等

控制能力：传统压印机，伺服式压印机

看完上面的解释是否还有一点懵逼呢？我们来以一个最简单的生活中的例子来解释~

钢戳！

放错了，抱歉

没错，这就是一种非常直接而又形象的压印。我们拿出自己的毕业证，团员证等证件来看，一般在自己的照片上面都会有一圈钢印盖出来的痕迹，这就是一个简单的压印过程：利用钢戳冲击的力度，改变纸和相片的形状留下相应的痕迹。

冲压成型原理是类似的，只不过它作用的对象以及作用力就大了很多，往往是对于金属工件作用。比如我们需要制造一个我们食堂里见到过无数次的不锈钢餐盘，我们只需要对应餐盘形状的一套凸模和凹模，分别安装在冲压机床的上下两个部分，然后将不锈钢板送入到冲压机床的中间平面，用凸模和凹模进行冲压即可得到我们需要的餐盘。

此外，冲压机床还可以完成一些压印的操作，比如在钢锭上打上生产批号，压印出硬币上面的花纹等等，都是它可以完成的操作。其工作对象也不限于金属，有的塑料制品，纸制品上面的浮雕花纹都很有可能是通过冲压机床压印得到。

压孔则更不用说了，大家是否有见到过检票入场的时候工作人员手里拿着的打孔器呢，对准门票上面一摁就是一个洞。生产汽车的过程中其实冲压机床使用的非常多，比如我们皮皮汽车公司需要一个圆形的钢板。我们知道，钢材在出厂的时候为了统一制式，往往是制成固定形状的，比如压成板条，轧成钢筋或者制成钢锭等等，不会有钢铁厂会给你做专门的圆形方形三角形的板材。这时候我们就需要冲压机床来压出我们所需要的形状的板材，当然这种冲压的方式和上面冲压成型的有所区别：上面的冲压工件要求是把工件压出塑性形变并保留下来，而这种冲压则是为了彻底切断金属板材。来吧，用图片说明应该会更方便，第二张图里就是一条产线上同时用上了冲压成型和压孔操作。

以上的几种基本都是通过机械压力来完成冲压，实际上冲压同样可以利用气体和液体来完成冲压操作。比如这个图，冲压机床的腔室被工件金属板分割成了上下两个部分，我们在上半部分冲入高压气体，下半部分的外壳上打上许多小孔并且抽负压，压力达到一定值的时候，工件就会由于气压的缘故被挤压到并紧贴下半部分的外壳上。之后移除正负压，取出成型完毕的工件即可。液压和气动的原理是基本相似的，因为气体和液体传递压力比较均匀，压制成型完毕的工件中不容易出现局部受压的情况，但这种工艺相对机械冲压而言会更加费时费力，所以会用在一些对工件均匀度要求比较高的地方。

聊了这么多，我们来看看这台机器在游戏中的情况吧。

首先是其合成表，唔，一上一下两个活塞，算是比较尊重现实的合成了，毕竟现实中我们也是用活塞或者凸轮来完成凸模凹模的运动。√

冲压机床在GT中能完成的合成主要是以下几个：

1.    硬币的压制  √

2.    AE电路板的压制，这个应该是copy自AE的压印器√

3.    压制面包。。。。杀鸡焉用牛刀

4.    压制箭头（啊喂，玻璃不是会冲碎吗！）

喜闻乐见的打分环节：

机器合成配方科学性：★★★★★

机器处理配方科学性：★★★

机器实用性       ：★

为被版本杀害的冲压机床默哀一分钟

好啦，今天的皮皮的正经KP就到这里结束啦，希望大家喜欢~

皮皮怪 发表于 2018-8-13 15:11
科学系机器之——车床（强迫症福利）
车床是一个在GT中用的并不是很多的机器，但是却又是科技线上不可或缺 ...

数控机床，这很真实。

这么强的吗

科学系机器之——车床（强迫症福利）

车床是一个在GT中用的并不是很多的机器，但是却又是科技线上不可或缺的一环，往往在你的科技线被卡住的时候你才会惊觉：我TM没做车床！

那么现实中的车床和GT中的车床是否又是一样的呢， Let’s get into PPG's serious popular science of GregTech V！让我们来看看这个能让强迫症患者一本满足的神奇机器！

A lathe is a tool that rotates theworkpiece about an axis of rotation to perform various operations such ascutting, sanding, knurling, drilling, deformation, facing, and turning, withtools that are applied to the workpiece to create an object with symmetry aboutthat axis.

车床是一种使工件绕着旋转轴旋转来实现多种加工的工具，这些加工包括：切割，磨砂，压花，钻孔，变形，旋转等等，使用适合于工件的工具来制造关于旋转轴对称的产品。

以上是Wikipedia对于车床的定义，其实车床的工作原理非常简单，旋转,跳跃我闭着眼（划掉），然后令车床上的工具和旋转的工件相接触，并且发生相互作用即可。因为一般而言，工具都是硬质合金刀具，所以和工件作用，受伤的也往往是质地较软的工件——被硬质合金削去脑袋。那么一台车床是怎么样去实现不同的加工操作的呢？这就要靠刀具运动的方式了！

简而言之，刀具和旋转着的工件的相对运动，就可以使得刀具在工件上留下不同的样式的切削痕迹。

我们以切割/缩径/制造螺丝为例：

只要刀具切入工件的深度大于等于工件的半径，就会在工件的某一部位削去一个完整的圆盘，这样就完成了切割的操作。（图中的第一步）

若刀具切入工件的深度小于工件半径，则不会切断工件，而会在工件外部留下一个环。如果此时我们使得刀具在Z轴，也就是沿于转动轴运动的话，就会在工件的表面切出连续的，螺旋状的沟槽，平行的两个沟槽之间的间距（螺距）通过调整刀具沿Z轴运动的速率可以调整，运动得快，这个间距就大；反之，运动的慢这个间距就小，我们就是这样来控制螺丝的螺纹的各种参数的。

(如果上面这个GIF不是很能理解的话我推荐一个视频，不过因为视频源似乎是国外网站，可能需要帆樯https://imgur.com/gallery/Ppsnc）

试想如果我们让刀具运动的速度非常之慢，那么平行两道沟槽之间的距离就会非常小，甚至会小于沟槽的宽度，那么这时候会发生什么？是的，沟槽之间彼此相连，其实这时候也就没有所谓的的沟槽存在了，整个工件的外部都被削去了一圈，这样就实现了缩径的操作。

此外，车床还可以实现钻孔的操作，这个其实和钻头钻孔没有什么本质区别，只是一个是钻头动，一个是工件自己转动罢了（钻头：坐上来，自己动）

  

印花操作则是利用工件和印花轮的接触，使印花轮对工件产生应力造成塑性变形，留下永久的印花痕迹在工件上。印花轮自己本身并不旋转，靠的是工件和其接触时的摩擦力旋转。我们可以看到两个印花轮的纹路是相反的，所以一个印花轮在上面印的是（//////）纹路，另一个则是（\\\\\）的纹路，二者交错就形成了我们最后得到的交错型纹路了。

以上几种技术在车床上如果精度要求不是很高的话，都可以用手工操作，毕竟X轴方向进给和Z轴方向进给都很好控制，比如切削，只需要在确定刀具在Z轴上的位置就是切削的位置，然后沿着X轴方向进刀即可

完成。至于像透镜一样的合成就需要比较高级的数控了，确定精确的切削程序之后，车床就可以自动沿着设定路线行进从而切削出我们需要的曲面工件。如果大家不幸要配眼镜的话，可以去配眼镜的地方看看他们的车床是如何把镜片削薄并且削出相对应我们需要的度数的弧度来的，用的就是这个道理。

PS：有的人技术过硬的话其实也可以用两只手配合手动进给的方式切削出曲面，比如某技工学校的广告似乎就是学一个月可以车鸡蛋壳而鸡蛋不会破，辣真滴牛批！

在机床和数控系统相配合之后，机床就可以玩出更多的花活了，原来是制作以Z轴为中心对称的产品，现在有了数控，各种偏心工件，不对称工件都可以制作了，花活骚活也越来越多了！

那么进入到了我们最喜欢的环节了，车床在GT中的合成和他能处理的配方到底科不科学呢。

这个合成表我们来看除了机械外壳，电路板和线缆以外的部分：

电动马达处在中间位置的左边，这是车床上工件旋转动力的来源，√

虽然一般的车床都是以硬质合金作为刀具，但是钻石同样也可以作为切削的刀头，√

电动活塞具有伸缩能力，可以推动钻石刀头做进刀和收刀，√

美中不足的是我觉得车床缺少了一个可以夹持工件的卡爪，如果能够加上的话也许会更好！

在游戏中，车床能够完成的配方主要有三种：

1． 把螺栓车成螺钉：这个操作在之前的介绍中有讲到，是非常科学的一个合成，和现实中十分符合；

2． 把板/精致宝石车成透镜：这个合成同样也是比较科学的，就像我之前说的那个制造眼镜片的操作；

3． 把锭/宝石车成杆：这个相当于进行一半的切削加工，也就是给工件缩径，也是属于车床的常见用途之一。

喜闻乐见的打分环节：

机器合成配方科学性：★★★★

机器处理配方科学性：★★★★★

机器实用性       ：★★

本期皮皮的正经科普就到这结束了，希望大家继续喜欢和支持

以上所有GIF均来自Google图片库，版权属于原作者，本帖只作搬运

我觉得OK

其实是因为皮皮最近初来乍到美国还没有安顿下来，加上人生地不熟以及之前一些比较麻烦的感情问题，所以鸽了可能有十天左右吧，但是这个专题是我一直想要做给大家的，也是我会一直做下去的！所以弃坑大约是不可能的了~（震声）希望大家能够继续支持我！我会尽量保证一周一到两次更新吧。以后大概会把这些全部都整理起来做一个视频，到时候如果有可能的话也许会去一些工厂实地拍摄什么的吧（但愿如此）不要在叫我摸鱼怪了，我会很努力的~

科学系机器之——化学反应釜

相信所有玩过GT的朋友对这个机器都不会陌生：

他造价不高，却极其实用；他极其实用，却又相当麻烦；他有一个更加方便高效的哥哥，但在这之前你必须把弟弟搞定了。

没错，这就是本期的主角：化学反应釜——一个从低压伴随你到毕业的机器。

我们照旧先来看看Wikipedia对于化学反应釜的定义：

A chemical reactor is an enclosed volume inwhich a chemical reaction takes place. In chemical engineering, it is generallyunderstood to be a process vessel used to carry out a chemical reaction, whichis one of the classic unit operations in chemical process analysis. The designof a chemical reactor deals with multiple aspects of chemical engineering.Chemical engineers design reactors to maximize net present value for the givenreaction. Designers ensure that the reaction proceeds with the highestefficiency towards the desired output product, producing the highest yield ofproduct while requiring the least amount of money to purchase and operate.Normal operating expenses include energy input, energy removal, raw materialcosts, labor, etc. Energy changes can come in the form of heating or cooling,pumping to increase pressure, frictional pressure loss or agitation.

化学反应釜是一个化学反应在其中发生的密闭的仪器。化工中，化学反应釜常常被理解为一个进行化学反应的处理容器，这是化学过程分析中的经典单元操作之一。化学反应器的设计涉及化学工程的多个方面。化学工程师设计反应器以使给定反应的净现值最大化。设计人员确保反应以最高效率输出所需产品，产生最高产量，同时需要最少的资金购买和操作。正常运行费用包括能量输入，能量消除，原材料成本，劳动力等。能量变化可以以加热或冷却，泵送以增加压力，摩擦压力损失或搅动的形式出现。

实际上，根据我学习工作经历和搜集到的资料来看，大多数规模相当的化学反应釜内部的构造都是大同小异。我放上几张图来帮助大家有个更加直观的认识：

以上图片前三张来自Wikipedia，最后一张来自广州江鹰科技有限公司的树脂反应釜介绍

http://www.qy6.com/qyml/plistshow2105257_p5.html

反应釜的构造大概也就是如图所示：

一个罐子作为主体，这个罐子在小型反应釜中一般采用玻璃材质，中型反应釜和大型反应釜由于玻璃的刚度问题，难以实现成型和保证使用时的稳定，一般采用金属作为釜体，在内衬涂上搪瓷，聚合物或者不发生反应的惰性金属（以钛为代表）涂层，避免金属罐体和其中的化学物质发生反应；

罐子的外层是一个加热用的夹套（当然也有一些反应需要冷介质来保持低温，但是一般而言加热的占绝大多数），这个夹套和我们学习化学时所见过的冷凝管的原理类似，不过冷凝管是用温度低的介质来吸走热量，而夹套则是用高温介质加热物料；加热介质常见的有导热油，也有直接使用高压蒸汽加热的。

搅拌桨起到的是传质，也就是混合物料的作用，让物料浓度在整个反应体系内均匀分布，不至于出现高度的局部过浓，也可以使得反应体系内热交换更加迅速，避免出现局部过热和温度不均等现象。搅拌桨有很多种类型，比较简单常见的有锚式和框式，螺带式，桨式，涡轮式（GT里面的转子和这个比较近似）等等，这些都可以根据反应釜的实际使用需要来选择。

比如粘度较大的就应该选择涡轮式的，因为虽然搅拌效果不能达到较高的水平，但是截面积较小，在搅拌时以倾向于水平剪切方向与流体接触，不会有很大面积的垂直于桨叶平面的受力，所以即使搅拌粘度较大的流体时载荷也不会很大。而且相较于锚式和框式搅拌桨，这种搅拌桨和搅拌器轴体的连接处面积较大，所能够承受的载荷也比较大，因此粘度较大的流体，比如高粘度聚合物的生产过程中就往往倾向于使用这种搅拌桨。（不知道我的表述有没有清楚，如果没有的话请留言给我，我将会尽量做一个图来解释）。

此外，在规模特别大的反应釜中，会采用使用气体进行气流搅拌。

搅拌桨与轴体一般使用销钉，平键结构连接或者是过盈配合，也有直接焊接或者一体铸造成型的，但是这两种方式就不利于检修，更换转子等操作。轴体上方与电机连接，一般而言为了避免轴体和电机的转轴轴线不在一条线上也就是出现偏心，我们会在二者连接处加上一个万向节（这个我尽量去一下工作时候的动图），这样即使二者出现偏心，对于搅拌也不会有太大的影响。

       因为搅拌桨产生的流动一般是以层流为主，有的时候为了达到更好的传质效果，会在反应釜壁上加一些挡板，这些挡板会如同大坝一样将层流阻断，并且沿着挡板的方向分流开，被分开后的流动又会和其它层流相互作用而对整体的反应体系产生一定的扰动（试想一下你在脸盆里首先用手搅出一个漩涡，然后待漩涡形成之后把手放进去，这时漩涡的层流就被手给打乱了），这种扰动对于传质是有利的。

以上几个就是反应釜的关键部位了，接下来我们来介绍一些次要的部位：

阀门：反应釜的阀门一般开在釜体正下方，是物料和介质的出口。阀门的种类不限，可以手动开启也可以利用电动，气动来开启。

加料口：加料口一般处于反应釜的侧边或者上部，是物料进入反应釜的通道。为控制加料速度，可以采用各种方法：流量计，阀门，漏斗，料斗等等。

温度计：一般而言反应釜都需要配备温度计，且与加热控制系统形成反馈以达到自动控温的目的。

压力计/压力表：对于反应釜内部压力有较严格要求的情况下，反应釜可以加装压力表或者压力计，并且设置超压自动反馈泄压或者超压报警系统来确保安全。

冷凝管：冷凝管的目的是回收在较高的温度下挥发出去的物料，比如有机溶剂，常见的有苯，甲苯等等。

此外，某些反应釜因为特殊的要求，例如高压，就需要对釜体进行加厚以适应强大的压力，并且对各个出入口进行气密性处理，对于接口进行机械或者填料密封；对于反应中有气体产生的化学反应，反应釜则需要增加专门的排气口；对于需要真空或者需要保护气氛的反应，则应该增加相应的真空泵接口和保护气体输入/输出口。

好啦~让咱们看看化学反应釜的配方是否符合实际吧！

LV和MV的反应釜合成配方需要两个玻璃，一般来说，小型反应釜的釜体材料是玻璃，所以这两个玻璃的存在是没有问题的；HV及以上的反应釜则将两个玻璃替换为了聚乙烯流体管道，并且随着电压等级的增高这个管道也是越来越大，这个我们可以认为是加料通道或者是出料通道，同样在科学性上也没有太大问题。合成配方中的电动马达提供搅拌动力，加上一个转子，这一点算得上比较科学了。线缆和电路板都是标配了，这个不做评价。要我来说，我觉得把转子和马达换个位置会比较好，因为一般的反应釜，电机都是在上部。此外，这个合成表中缺少了加热系统，如果可以把线缆换成4x的加热线圈材料线缆，比如白铜之类的我觉得会更加科学。

化学反应釜能进行的化学反应太多了，我从中挑几个刺儿出来吧：

用钚制造氡气，虽然说原理归结为衰变还说得通，但是你这钚一点也不消耗可以无限循环似乎显得有点不够科学；

用矿物花或者矿物蜂窝配合粉碎矿石反应获得洗净矿石与副产液体，这个其实。。。怎么看都不像一个科学的配方。

机器合成配方科学性：★★★★

机器处理配方科学性：★★★★

机器实用性       ：★★★★★

本期皮皮的正经科普就到这结束了，希望大家继续喜欢和支持皮皮

一人血书，催更机器！

诶为什么你们都有回帖奖励（非洲人的嘴脸）