在生活中,你用过哪些刀?菜刀、水果刀、削笔刀、剃须刀……但是你见过这样的刀吗?你知道有比头发丝还细的刀吗?还有,激光“刀”和离子“刀”等无形刀!
听起来有点不可思议,在广东工业大学有这样一个科研团队,他们以“设计好刀、做好刀、用好刀”为口号,以实现国家重点领域用工具的高性能化为目标,坚持面向天下科技前沿面向经济主沙场,面向国家重大需求,面向公民生命康健,致力于高效精密制造技能与装备的研发,科研范围涵盖刀具设计与制造、高效绿色加工声/光增减材制造、极度制造等多个领域,“出品”了超硬刀具、微细刀具、微创刀具等系列“工业利齿”,超声绿色、激光车铣、全激光增减材等系列工业母机。他们便是——高效精密制造技能与装备团队(简称IMT团队)。
团队依托高性能工具全国重点实验室,瞄准国家重点领域所需,在高性能工具“理论-材料-设计-制造-运用”方面深入开展新装备、新刀具新工艺的全链条创新研究。团队研发成果获国家级科技褒奖2项、省部级科技褒奖 6 项、省级以上专利奖 5 项。

为制造业铸造“工业牙齿”
制造业决定了一个国家的综合实力和国际竞争力。随着我国制造业的转型升级,对加工工具的需求也在不断提升,高性能零部件的高效高质制造离不开高性能工具,大到航天飞船、高铁的零部件,小到芯片制造都须要高性能工具。那么,广工出品的“好刀”都用在了哪些地方?
高端印制电路板有“电子产品之母”之称,是电子工业的主要基石。多层电路板上高密度的微孔群,对付连接不同层之间的线路导通至关主要。要以更小的尺寸实现更高的性能和集成度,其加工精度和难度一定更为苛刻。
针对制造高端印制电路板,高自动化程度、高精密性和可靠性的需求和难点,IMT团队经由十多年的产学研用协同创新,办理了多项技能难题,完成科研成果——高端印制电路板高效高可靠性微细加工技能与运用,打破了高端印制电路板微细刀具材料设计制造以及微孔群加工等关键技能,实现知足了5类高端电路板的7个系列高精度低损伤微刀具的规模化生产。
个中极微细钻头直径比头发丝的一半还要小,建立了完全的高端印制电路板微细加工质量保障工艺体系,推动互助单位深圳金洲、株硬集团成为工信部制造业单项冠军, 知足了高铁列车、通讯基站超算与高性能做事器、新能源汽车等对高端印制电路板的主要需求,冲破了我国高端电路板制造受制于人的被动局势。
除此之外,团队还出品机器刀、射流刀、离子刀、光刀、磁刀、电刀、声刀等各种类型的“好刀”。在高性能零部件精密制造中,发挥切磨抛、分离、焊接、粘接、叠层、位移等浸染,紧张运用于加工工业界各种“硬骨头”,为大湾区制造业发展供应了有力的科技支撑,创造了显著的经济社会效益。
医工交叉领悟:让医疗更精准
今年1月,第十届医疗东西制造技能及临床运用学术研讨会在广工举办。200余位国内外医工领域专家学者分享医工交叉与创新成果。由IMT团队培植的广东省微创手术东西设计与精密制造重点实验室正是这次研讨会的承办单位。
医工结合是医学与工程技能的深度领悟,代表着当代医疗康健领域的主要发展趋势。团队卖力人王成勇教授表示,“我们立足于办理临床实际问题,通过引入前辈的工程技能手段,有效提升医疗做事水平,推动医学研究创新、促进康健家当升级。”
在第十一届广东设计周上,一款纳米美容仪惊喜亮相。不同于我们日常将护肤品涂抹于皮肤表面,纳米美容仪利用透皮给药技能,通过密集的仅有头发丝千分之一细的纳米微针,穿透皮肤表层,打开皮肤隐形通道,让护肤产品更好地进入结合。其接管效率比普通涂抹提高20倍以上,方寸之间见天地,细微之处有乾坤。这次的“好刀”以直径仅为21.8纳米的微针形象呈现。该产品由IMT团队与广州舒健微莱生物科技有限公司在广东工业大学透皮给药技能联合研究中央“携手”打造,是团队在医工结合领域创新科研的范例缩影。
皮肤肌肉的切割、穿刺细胞注射、体内检测、电极刺激、医用东西材料、医疗东西制造与智能装备、生物组织加工、影像识别、精准诊断……团队在医工结合方向的研发险些覆盖了人体从内到外、从头到脚。“好刀”变幻成了各种可能和不可能的形式、样式做事于公民生命康健。
目前,团队已与10余家医院建立互助关系,在骨科、牙科、神经外科等微创手术东西领域,已完成多项国内外创始研究成果,在医疗外科刀具、微创东西、植入/参与东西等微创手术东西研究领域成果显著,近五年揭橥高水平论文超百篇,授权专利超百项。编撰“十三五”国家重点出版物出版项目丛书——《常用医用刀具》。研发微创手术东西和高端制造装备多项高质高效医疗防护制品制造装备关键技能及家当化运用成果获广东省科技进步一等奖,在环球53个国家运用为环球抗击疫情做出主要贡献。
把“好刀”送抵家当一线
科学问题源于家当,科研成果用于家当。在学校本科办学65周年之际,IMT团队分别与汇专科技集团株式会社(以下简称“汇专科技”)、广东原点智能技能有限公司(以下简称“原点智能”)、广东汉邦激光科技有限公司、纳狮新材料有限公司等多个行业细分领域龙头企业签署产学研互助协议,环绕前瞻性技能以及智能制造技能,互助开展产学研用协同创新研究和技能攻关事情。
新一轮的互助将带来新的发展机遇。而“牵手”共赢已经由来已久。此前,汇专科技与团队已经开展了十多年的产学研互助,并在2017年联合成立了广东省超硬精密工具工程技能研究中央,共同承担了多项国家级、省级创新项目,研发的十多个创新产品已经实现了家当化。系列超声绿色和激光加工装备,远销瑞士、意大利、韩国等70余个国家和地区。
原点智能同样与团队“牵手”深度互助多年,原点智能副总经理曾晓梅回顾与广工的互助进程,“在公司发展初期,是团队提出的‘超硬材料全激光加工的理念’多款面向超硬材料加工的高端激光数控装备,并实现了家当化,得到了良好的社会与经济效益。”
近年来,双方成功联合开拓包括七轴五联动车铣复合加工机床在内的系列激光加工机床及其干系工艺,实现了多种难加人为料的激光车削、铣削和钻削加工,并在超硬工具等行业得到良好的推广运用,冲破国外垄断,实现了我国高端激光加工装备自主研发,办理了多少关键难加工零部件的加工难题。
至今,团队已与航空航天、国防军工、新能源汽车、高端芯片、通讯设备等行业的30余家央企、国企以及行业龙头企业建立了深度的互助关系。团队成员主持的国家级、省市级以及企业互助项目,均直面家当需求,办理了多个领域的多项关键核心技能。在第十五届中国产学研互助创新大会上,广工获颁中国产学研界最大声誉——中国产学研互助促进奖。IMT团队把“好刀”送抵家当一线的实践便是生动的诠释。
来源:广东工业大学