在松山湖材料實驗室光子制造團隊的工作間內(nèi)，各種“大塊頭”設備整齊排列，組成了一條頗具規(guī)模的生產(chǎn)線，科研人員在不同設備前忙碌工作。在這里，國內(nèi)首條超快激光渦輪葉片氣膜孔精細加工生產(chǎn)線正在調試之中。未來，這條產(chǎn)線將為該團隊相關技術的完善提升提供重要的支持。
以自身“絕活”與廣東產(chǎn)業(yè)環(huán)境相結合
激光是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之后，人類的又一重大發(fā)明，被稱為“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”。如今激光在日常生活中已經(jīng)有諸多應用，例如激光切割、激光測距、激光雷達、激光矯視、激光美容等等。特別是在加工制造領域，相比于傳統(tǒng)加工方式，激光快速和精細的優(yōu)勢更為顯著。
光子制造團隊是材料實驗室首批入駐團隊之一，團隊負責人楊小君研究員在超快激光精細加工領域具有深厚的研究功底，他帶領的團隊掌握了業(yè)界領先的復合光束掃描模塊、三維曲面自適應定位、小空腔背傷保護等一批核心技術，研制出超快激光高端加工設備，解決了我國空天領域動力系統(tǒng)復雜微結構精密制造“卡脖子”難題，并且在電子信息、汽車、醫(yī)療等多個領域都具有廣闊應用前景。
“經(jīng)過多年研發(fā)，我們在超快激光精細加工領域已經(jīng)形成了一定的技術門檻和技術優(yōu)勢，但是真正面向廣闊民用市場的應用還沒有鋪開，這是我們團隊存在的局限性。”作為團隊負責人，楊小君談到入駐松山湖材料實驗室的初衷時表示，廣東民用市場發(fā)達，合作前景廣，特別是團隊對口的幾個電子領域，很多知名企業(yè)都在廣東。“所以我們想拿自身的技術‘絕活’和當?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)環(huán)境去結合，也能夠發(fā)揮我們更大的優(yōu)勢，這樣的話我們技術變現(xiàn)的效率會更高。”
在楊小君看來，東莞不僅離市場近，還有材料實驗室提供的良好的資金和平臺支持，“我認為材料實驗室的支持機制很好，可能在全國也很難找到這樣好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境了”。
超快激光：未來精細加工新趨勢
“我們團隊目前采用的激光與傳統(tǒng)激光有所區(qū)別。傳統(tǒng)激光是利用光的熱效應對材料進行去除，而我們采用的超短脈沖激光是利用場效應進行加工，不僅可以達到更高的精度，并且不會對材料表面造成損傷，屬于‘冷加工’。”光子制造團隊技術人員介紹道。
超短脈沖激光的整個加工過程中理論上不產(chǎn)生熱，因此稱為“冷加工”，該團隊目前使用最多為飛秒或者皮秒量級的脈沖激光。飛秒和皮秒實際上是時間單位，以常用的一個飛秒為例，1飛秒等于10-15秒，也就是1飛秒等于1秒鐘的1000萬億分之一，是非常非常短暫的一剎那，因此加工過程中作用時間非常短。
“超短脈沖激光第二個特性是瞬時功率非常高，高到可以直接使材料電離，打斷材料的分子鍵。這種瞬時功率可以達到比全世界電網(wǎng)的平均功率還要高好幾個點。”技術人員表示，由于上述特點，賦予了超快激光在精細加工方面的突出優(yōu)勢。不僅可以實現(xiàn)極致的加工精度，并且由于無損加工，可以達到很高的表面精度和質量。對超硬、耐高溫等眾多傳統(tǒng)方式難以加工的材料也具有更好的適用性，同時可以加工一些極其復雜的微結構。
技術人員舉例道，當前智能手機設計潮流向著全面屏的方向不斷演進，屏占比數(shù)值明顯提升，但是由于前置攝像頭、聽筒、距離傳感器等部件的存在，出現(xiàn)了“劉海屏”、“挖孔屏”等多種異形屏，如何對藍寶石等硬度高且脆的面板材質進行加工，成為考驗加工工藝的難題，而激光加工則可以提供良好的解決方案。
今年疫情期間，光子制造團隊還利用掌握的激光加工技術，進行了口罩熔噴布生產(chǎn)設備中關鍵的噴絲板部件加工，得益于超精細的打孔精度，提高了噴絲質量。
目前，該團隊在材料實驗室開展的重點研究應用方向還包括對碳化硅、氮化鎵等新一代半導體材料的超精細加工。這兩種材料硬度非常高，僅次于金剛石等少數(shù)材料，傳統(tǒng)的加工方式，難度大、效率低，尤其是不能滿足半導體領域產(chǎn)品小型化、輕型化的發(fā)展趨勢，而超快激光則可以滿足此類加工需求。該團隊目前結合已有技術及工藝，已經(jīng)開發(fā)出針對上述材料的加工裝備，同時已經(jīng)與部分客戶進行了對接。
“我國制造業(yè)整體呈現(xiàn)出由低端走向高端的趨勢，因此超快激光每年增長率要比傳統(tǒng)激光更高，它代表著未來的一個發(fā)展方向。”技術人員介紹。
在創(chuàng)業(yè)過程中不斷磨合提升
其實，楊小君除了是光子制造團隊負責人，同時還擔任廣東中科微精光子制造公司總經(jīng)理職務。多年來，一方面帶領團隊從事科研工作，另一方面，面對復雜的市場挑戰(zhàn)，勇于突破，敢于創(chuàng)業(yè)，積極推進成果轉化。
談到創(chuàng)業(yè)初衷，楊小君表示，當初一方面是希望自己研究的技術能夠變成產(chǎn)品，真正發(fā)揮價值，而不僅僅是止步于實驗室；另一方面，進行成果轉化，不論是對社會還是對個人都能產(chǎn)生更大的經(jīng)濟收益。
不過，從一名普通科研人員到科研、創(chuàng)業(yè)兩手兼顧，他的創(chuàng)業(yè)之路走得并不輕松，踩過很多“坑”，但是卻也積累了很多寶貴經(jīng)驗。
“做科研與做成果轉化，最大的差別在于對能力層面的要求不同。科研更多需要整合的是技術層面的工作，維度要小得多、窄得多。而創(chuàng)業(yè)則不同，除了技術層面，還要考慮市場、客戶需求、資金、人力、融資、財務管理、研發(fā)管理等諸多方面。”楊小君表示，創(chuàng)業(yè)對個人能力的要求更加多維，中間面臨非常多的苛刻挑戰(zhàn)，并不是一開始就可以預見的，但是面對問題只能是堅持往前走，沒有回頭路。
他舉例道，對企業(yè)的發(fā)展來說，常常面臨資金短缺，特別是隨著規(guī)模越來越大，考驗著融資和資金管理能力。公司團隊從幾十人到幾百人，整個組織如何高效運轉，也是一件非常難的事。此外，創(chuàng)業(yè)過程中還伴隨著個人的時間管理、心態(tài)調整等一系列問題。
“你可能要想很多辦法，在企業(yè)文化層面，在制度層面，在流程層面，很多都是一邊做一邊摸索學習出來的。”楊小君表示，在不斷磨合的過程中，越來越理解其他企業(yè)選擇的打法。只有親自經(jīng)歷過了，才會有更深的理解和感觸。
談到接下來的團隊發(fā)展規(guī)劃，他表示，希望在通訊和精密電子、半導體等領域有所聚焦，找到更精準的切入點，“這里面每一個領域做起來都不得了，都有很大的規(guī)模，這是我們后面要努力的一個方向”。
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