做好激光表面微織構(gòu)技術(shù)的“大文章”

李剛

世界上使用的能源大約有1/3？1/2消耗于摩擦。如果能夠盡力減少無(wú)用的摩擦損失，便可顯著提升運(yùn)行效率，大量節(jié)約能源消耗。另外，機(jī)械產(chǎn)品的易損零件如果能控制和減少磨損，既能減少設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用，又能節(jié)省制造零件及其所需材料的費(fèi)用。高能激光束照射到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸孔表面上，幾分鐘后，缸孔不同區(qū)域呈現(xiàn)出形態(tài)各異的表面織構(gòu)。這種主動(dòng)設(shè)計(jì)制造的特殊織構(gòu)，不僅能減少零件的摩擦、磨損，還能降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。“上帝制造固體，魔鬼催生表面”。如今隨著織構(gòu)摩擦學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，對(duì)于激光微織構(gòu)技術(shù)的要求日益提高，同時(shí)也意味著表面織構(gòu)技術(shù)未來(lái)廣闊的發(fā)展空間。

從20世紀(jì)90年代初開始，江蘇大學(xué)將激光技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域，先后形成激光沖擊強(qiáng)化、激光微加工等特色研究方向。2005年，第一代激光微加工樣機(jī)問世；2012年，“高效節(jié)能低摩擦內(nèi)燃機(jī)零部件表面激光微織構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目獲批國(guó)家重大科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目；2016年，激光微加工設(shè)備更新升級(jí)至第五代，已實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵零部件表面進(jìn)行激光微織構(gòu)加工處理。

同樣在2016年，江蘇大學(xué)立足國(guó)家戰(zhàn)略和學(xué)科發(fā)展前沿建立激光表面微智造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室依托江蘇省激光特種智造工程研究中心，緊密圍繞激光微智造領(lǐng)域重點(diǎn)研究課題，針對(duì)學(xué)科關(guān)鍵科學(xué)問題和行業(yè)迫切需求，遵循“理論—設(shè)計(jì)—工藝—裝備—性能—應(yīng)用”一體化研究思路，循序漸進(jìn)，精益求精，攻堅(jiān)克難，開拓創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)室在2019年度的鎮(zhèn)江市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室績(jī)效考核中被評(píng)為優(yōu)秀，排名第一。

通過自主創(chuàng)新攻關(guān)，實(shí)驗(yàn)室逐步在表面織構(gòu)摩擦學(xué)、關(guān)鍵摩擦副激光表面復(fù)合處理（如內(nèi)燃機(jī)、機(jī)械密封、模具、刀具、軸承、導(dǎo)軌等）、軋輥表面無(wú)序均勻毛化、激光清洗、激光微智造裝備等表面工程領(lǐng)域形成顯著研究特色，先后承擔(dān)了國(guó)家原“863”計(jì)劃、國(guó)家重大科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家綠色集成制造項(xiàng)目、省市級(jí)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目及重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目20余項(xiàng)；為寶武鋼鐵、一汽、上汽、玉柴、濰柴、中船動(dòng)力、晨曦航空、萊澤激光、CCTY軸承、飛燕活塞環(huán)、上海交大、哈工大、華東理工等數(shù)十家單位提供了專業(yè)技術(shù)服務(wù)。

近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，其中SCI/EI收錄60余篇；獲授權(quán)發(fā)明專利28件、實(shí)用新型專利6件，軟件著作權(quán)2件。先后獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)5項(xiàng)、高等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)1項(xiàng)、全國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽銀獎(jiǎng)和“創(chuàng)青春”全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽銀獎(jiǎng)各1項(xiàng)。

目前，實(shí)驗(yàn)室在名譽(yù)主任符永宏、主任華?？?、副主任尹必峰、葉云霞、紀(jì)敬虎的組織領(lǐng)導(dǎo)下，不斷加強(qiáng)科學(xué)管理，強(qiáng)化機(jī)制創(chuàng)新，營(yíng)造優(yōu)良科研環(huán)境，扎實(shí)推進(jìn)人才隊(duì)伍建設(shè)，形成了一支結(jié)構(gòu)合理、特別能戰(zhàn)斗的創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)。

秉持“精誠(chéng)團(tuán)結(jié)，合作共贏，創(chuàng)先爭(zhēng)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)價(jià)值”的理念，這支高水平團(tuán)隊(duì)仍在激光微織構(gòu)研究領(lǐng)域孜孜以求、不斷探索，正朝著提高實(shí)驗(yàn)室科技成果轉(zhuǎn)化率、形成重要行業(yè)影響、助力中國(guó)制造邁上新臺(tái)階闊步前行。