细到肉眼几乎看不清的金属增材、形状各异的复杂构件……在长春理工大学许金凯教授团队实验室的一隅,摆满了各式各样的小零件。
这些让人叫不上名字的“小东西”,看着不起眼,背后却有着“大文章”——它们都是通过超精密加工技术生产出的。这项技术正是高端装备制造的基础和关键,是尖端高技术领域的重要支撑,是国家高新技术和战略性新兴产业的基础,直接关乎国民经济发展与国家安全,已成为全球制造业竞争的战略制高点。
长春理工大学机械工程学科是我国较早培养精密机械人才和科学研究的重要基地之一,校内建有跨尺度微纳制造教育部重点实验室、精密制造及检测技术国家地方联合工程实验室等。许金凯就是这两个重点实验室的主任。
作为我省“超精密微纳制造关键技术”中青年科技创新领军人才,多年来,许金凯带领团队在科学研究、人才培养、国际交流等方面狠下功夫,形成了一支充满活力和创新精神,团结协作、勇于攻关的年轻科研团队。
“精密微细加工项目主要面向的是新一代高性能装备这一重大需求,我们先后发明了精密微细加工技术与装备,并取得了一系列自主可控的技术成果,光这个项目,团队就获得授权国家发明专利96项。”许金凯介绍,近几年,团队紧密围绕纳米精度、纳米尺度、跨尺度极端制造这3个世界前沿研究领域,利用精密超精密加工、微纳制造等现代制造科学前沿的引领作用,突出精密超精密加工技术与微纳技术优势,在跨尺度微纳制造、纳米操纵与制造等方向上开展了一系列基础与创新应用研究工作。
凭借雄厚的科研实力,这支队伍先后承担了国家重大专项、国家重点研发计划等国家级、省部级科研项目19项,获得部级技术发明奖一等奖、吉林省技术发明奖一等奖等科技奖励10余项,近5年授权发明专利74件、软件著作权5件,发表SCI、EI收录学术论文达125篇。
——创新弱刚度零件超精密加工技术及工艺装备,突破了金属微切削“极限加工质量”。
——创新高强类难加工材料能场复合微细加工技术及装备,破解高温合金、高温复材等难加工材料高效低损伤加工难题。
——创新复杂表面功能微结构超精密加工技术及装备,破解了“大面积复杂表面金属功能微结构”超精密制造成本高、效率低、一致性差、复杂表面无法制造的难题。
可以说,历经20余年的协同创新研究,目前,许金凯团队的“精密微细加工项目”突破了多个行业难题,已具备了以上3大主要创新点,多项成果得到应用推广,极大地提升了我国在相关领域的科技创新能力。
“与吉林崛起共成长,为吉林发展作贡献。”这是采访中许金凯说起的一句话,也是这个团队的使命之一。
“这个项目之所以能够取得优秀的成果,一方面是由于我们以地方经济建设和国家重大需求为导向进行研究,另一方面是因为我们不断从生产中、从国家和地方经济建设需求中寻找问题,通过对问题的深入研究,在技术、工艺上做突破,给企业与产业的发展给予创新技术支撑。” 许金凯表示,整个研究过程中,团队成员们也都能感受到,自己所做的工作是与国家、吉林省的发展密切相关的,是有价值的,从而激发了年轻人积极投身于国家现代化建设伟大事业的积极性、主动性和创造性。
科研领域的攻关,离不开人才的接续奋斗。对此,在整个梯队建设与人才培养方面,许金凯建立起了科学研究、人才培养、国际交流“三位一体”的培养模式。
团队以建设年龄结构和学历结构合理、创新意识和创新能力强、团结进取的高素质队伍为目标,形成以领军人才为核心,教授为中坚,青年博士、硕士研究生为骨干的课题攻关队伍;以引智基地为依托,积极开展国际合作交流,着力培养具有国际视野的复合型、交叉型创新人才,不断提高科学研究的原创性和科技成果转化的能力,促进青年人员成长成才。目前,团队已陆续培养优秀人才百余名。许金凯也希望接下来能将更多的科研成果直接应用于本科教学,引导更多学生对科学研究的兴趣,提高他们应用基础知识分析解决实际问题的能力。
6月24日,许金凯与多家科研单位经过20余年协同创新研究的“精密微细加工项目”荣获了2023年度国家技术发明奖二等奖。喜讯传来时,他和团队成员们正在实验室里忙碌着。
“获奖不是终点,而是我们前进的动力。” 许金凯表示,未来,他和团队还将继续结合国家的发展需求,持续在精密加工技术研究领域深入研究,争取取得更多自主可控的技术成果,“希望精密微细加工项目的道路越来越宽广,我们也会为之奋斗!”