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温州打造智能制造“工作母机”
发布人: 威尼斯人官网 来源: 威尼斯人官网下载 发布时间: 2020-06-10 08:52

  无数蜡质乳突,像一座座小山分布在荷叶表面。只有千分之一毫米大小的蜡质乳突构成的“气膜”,使得再小的水珠掉落到荷叶上,这些“小山”也会“撑”着水珠四处滚动,顺便带走荷叶上的尘土,这被称为“荷叶效应”,也是荷叶“出淤泥而不染”的真正原因。

  如今,温州大学激光与光电智能制造研究院将这一效应为生产力,相关技术以及装备在船舶与海洋工程领域有着广阔的应用前景。

  “我们致力于扮演‘工作母机’的作用,从关键技术的科研攻关,到智能装备制造、可靠性测试,再到的产业化,形成一个有机闭环,为温州的新基建提供创新动力。”该研究院常务副院长李峰平说。

  这一定位与国家发改委对于新型基础设施中的创新基础设施的提法,不谋而合。新型基础设施主要包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施三类。创新基础设施主要是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施,比如重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。

  作为成立3年多的一家新型科研机构,该研究院已在温州的新型基础设施建设(简称“新基建”)等方面扮演重要角色。今年5月,该院获评2019年度“国家自主创新示范区”建设突出贡献集体,李峰平被评为突出贡献个人。

  在温州经济技术开发区滨海园区的温州市海洋科技创业园内,温州大学激光与光电智能制造研究院就坐落于此,记者在这里目睹了“荷叶效应”对金属表面的神奇改变。

  李峰平操作机器,在按下按钮后,两根塑料管几乎同时挤出一颗蓝色水珠,水珠分别掉落在两块金属表面上,呈现出了完全不同的两种形态——一颗水珠一翻滚掉落,另一颗水珠变成了一摊水迹。

  前者的表现是该研究院科研攻关团队的。这项名为“面向海工装备的超快激光加工超疏水结构关键技术研究”,是温州大学教授团队承担的国家自然基金联合基金重点项目。

  “在金属表面实现‘荷叶效应’,需要激光在比头发丝还要细的地方做微雕。”李峰平介绍,他们用激光在金属表面切割出数十个甚至数百个微米级或纳米级的“小山”,使其表面构造类似荷叶,有助于锁住空气,防止水将表面润湿,被称为“超疏水表面”。这种超疏水表面可以有效地防止被污水污染,从而实现金属的“自清洁”,有助于金属的防腐蚀防附着抗结冰等。该科研团队获得了包括浙江省科学技术一等、中国机械工业联合会科学技术一等在内的多个科研项。

  “科技是第一生产力”,该研究院已有越来越多的研究走出实验室,生产线。比如近年来研发的“智能解耦式电动伺服制动助力系统”,已在浙江三星机电股份有限公司投产,实现了产业化。

  该系统为国内首创,可满足新能源汽车、无人驾驶汽车对控制系统的智能化操控需求,实现最大比例的制动能量回收。李峰平介绍,目前国内乘用车的制动系统领域长期被国外的一家企业垄断,这一项目具有完全自主知识产权,集传感器技术、图像处理技术、信号采集和处理技术于一体,可以实现车辆前方障碍物的智能识别与主动制动,代表了未来智能驾驶的发展方向。目前,该技术先期在物流车等低速载货汽车、新能源车领域使用,今后的目标是在无人驾驶领域推广。

  领伟创新智能系统(浙江)有限公司是温州大学激光与光电智能制造研究院孵化的一家年轻的科技企业。

  该公司生产的高精度超快激光切割设备,联合国内科研机构和用户单位的试验试用,已被用于国产大飞机发动机高压涡轮叶片气膜孔的“超精细冷加工”当中。这一设备解决了现有电火花、长脉冲激光加工工艺存在重铸层、微裂纹、再结晶等缺陷的问题,完成了国产发动机多型号、多批次高压涡轮单晶叶片的气膜孔加工及验证,为国产大飞机发动机换上“中国心”打下基础。

  作为该研究院的产业化推广示范和科技,领伟创新智能系统(浙江)有限公司与新加坡国立大学、中科院西安光学精密机械研究所等高校和科研院所开展合作,专注于激光装备和光电检测等领域,为国内外客户提供高端智能装备及整体式生产测量解决方案。

  孵化更多类似领伟这样的企业,是该研究院的之一,也是该研究院发挥“工作母机”作用的生动案例,“我们研发的设备,是制造机器的机器,也就是高端智能装备,它被称为‘工作母机’。国内的现状是高端数控机床缺乏核心技术,长期落后于发达国家。我们的中国制造,急需补上这一‘短板’。”李峰平说。

  温州大学激光与光电智能制造研究院自2016年12月成立以来,致力于激光与光电、智能制造领域技术研究和科技工作,推动温州市传统产业的转型升级和新兴产业的培育发展。研究方向包括激光制造与装备、故障诊断与可靠性设计、材料成型与3D打印、生物医学检测与传感技术、智能制造与工业自动化、新能源与智能车辆技术等领域。

  3年多来,该研究院已累计主持国家省部级科研项目等各类科研项目80多项,接受企业委托课题100余项,申请发明专利近600个,授权专利近300个。截至2019年,该研究院已累计服务企业81家,开展技术服务工作共99项。

  目前,该研究院围绕激光装备产业链在激光器、光调制系统、扫描系统等“卡脖子”关键技术,与行业龙头企业进行产学研合作攻关——联合奔腾激光攻克万瓦超高功率激光切割难题,打破国外技术垄断;研发的机器人激光在线测微与分选系统现已全面应用于三星机电、万宏集团、百岸科技等产品的质量检测与分选;联合久恒光电研发的纳米颗粒/金属陶瓷激光复合涂层技术已在金属硬密封球阀、火电站闸阀和离心泵关键运行密封组件上获得应用。

  该研究院还依托温州大学机械工程一流学科以及一批国家和省部级科研平台,同时整合北航温州研究院、大学-温州激光与光电子联合研发中心、中科院西安光机所等力量,打造形成浙江省温州激光与光电产业创新服务综合体,成为国家自创区和环大罗山科创走廊建设的重要支撑平台。目前该综合体已累计引进30多个激光与光电项目入驻。产业集群已构建起以激光、光电能源、半导体照明、光通信为特色的产业链,集聚了以奔腾、嘉泰、瑞浦新能源等为代表的激光与光电行业关联企业280余家,实现营业收入超685亿元,温州已初步成为浙江乃至长三角激光与光电产业应用的创新创业高地。

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