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一把激光刀,秒刻未来“智造”

2019-07-09 09:20图文来源:新华日报

一把激光刀,秒刻未来“智造”

——见识一个“洋平台”的“超强链接”

在南京未来科技城,历时3年建设,德国首个在华公共技术服务平台——弗劳恩霍夫先进技术创新及展示中心,一期项目本月对外开放。在汤森路透发布的全球最具创新力政府研究机构榜单中,德国弗劳恩霍夫协会排名第三。记者3日走进位于南京江宁悠湖之畔的弗劳恩霍夫先进技术创新及展示中心,一探究竟。

见识一块钛金属的“艺术之旅”

巴掌大的钛合金卫星、指环状的月球车车轮、参差排列的航空发动机涡轮叶片……走进弗劳恩霍夫先进技术创新及展示中心,一块块冷冰冰的金属材料,在这里开启奇妙的“艺术之旅”。

一块重量只有87克的钛合金,经历2.5小时的3D打印后,被加工成一只髋关节置换手术用的臼杯,相比传统模具浇铸方式,可根据人体构造特点小批量、个性化定制,其表面密集孔状结构有助于肌肉血管组织附着生长,获得更好疗效。一片铝合金,经过超声波加工工艺,外表打磨得锃亮,变成表面粗糙度达到2纳米的“完美凹镜”……

“3D打印并非新事物,但我们可以把钛、钨甚至熔点达到3000℃的铜金属,都做成增材制造的产品。”中心工作人员介绍,造就这一“工业奇迹”的关键,是一把来自德国的“激光刀”。在造价近千万元的旋转光学集成系统机床前,来自德国的微纳米制造专家弗兰克演示这个过程。一块10厘米长的薄钢板放进机器,约2分钟后取出,从外表看只有一束肉眼很难察觉的直线,这条直线竟然是“激光刀”钻出的256个孔。每个孔直径只有50微米,相当于头发丝的一半!

“激光器发射出的每道激光,1秒钟就可将金属加热到1000℃,加工过程就像用一把精准的手术刀划过金属表面。”弗兰克说,这种“激光刀”蚀刻解决方案应用于精度要求极高、空间狭窄难以施展的器件,可在航空发动机喷嘴、飞机涡轮叶片表面处理以及微摩擦工程研究等领域大展身手。

可控阵列激光技术、高速熔覆增材制造技术、自适应叶片夹紧系统、旋转光学HDO集成DOE系统……在德国弗劳恩霍夫先进技术创新及展示中心采访,科研人员口中不断冒出一个个让人“不明觉厉”的专业词汇。而这,只是中心一期引入的激光技术研究所(ILT)和制造技术研究所(IPT)庞大创新技术集群的“冰山一角”。

惊叹一个洋平台的“超强链接”

“弗劳恩霍夫协会相当于德国的‘中科院’。”中心运营方、南京瑞德增域三维科技发展有限公司首席执行官纪念说,这个“洋平台”就像一个“超链接”,直通德国工业4.0的创新技术储备。

作为欧洲最大的应用技术研究机构,弗劳恩霍夫应用研究促进协会下设72家研究所、2.5万研发人员。在德国创新体系中,顶尖大学专攻“未来10年”前瞻科技,而“着眼当下”的应用技术,大多在弗劳恩霍夫各个研究所。“弗劳恩霍夫研究所既是技术服务公共平台,又是科创企业孵化器,类似南京正大力培育的新型研发机构。”纪念说,研究所附近都有一群“小而美”德国企业,规模不大但都有“独门绝技”。对它们而言,现代制造门类齐全的中国市场尤其长三角地区,是一片巨大的“蓝海”。

2016年4月,弗劳恩霍夫与南京未来科技城、南京瑞德增域签订三方战略合作备忘录,建设中国首个国际化、服务大众的公益型智能制造产业化服务平台。项目一期导入激光技术研究所和制造技术研究所,考虑的正是江苏“智造”升级的庞大需求。

纪念表示,中心突出公益性,将免费开放,设备共享,面向企业、高校提供智能制造、先进制造、工业互联网方面的公共技术服务。当中国企业有具体工艺提升、产业升级需求时,中心可充当“桥梁”,在德国各大研究所中寻找最契合的创新技术。在双方达成研发合作时会收取一定科技中介服务费用。对于高成长性项目,还将通过市场化方式孵化、持股。

期待一座未来城的“创新策源”

对弗劳恩霍夫的首个在华中心,南京未来科技城可谓倾尽心血。园区核心区面积不过6.22平方公里,寸土寸金的科创载体内,未来科技城提供近千平方米的场地。2016年至2018年,双方共同连续举办三届中德合作峰会,今年10月还将举办2019世界智能制造大会——中德合作峰会。

“高度重视”是因为“极端重要”。2019年是南京创新名城建设“深化提升年”,市委市政府提出“六化”导向,强调用全球化视野配置科技创新要素。“弗劳恩霍夫项目就是我们坚持开放创新、国际化发展的鲜活实践。”南京未来科技城有关负责人说,南京主打先进制造业的园区很多,8年前设立未来科技城,就是为了培育未来的支柱产业,面向未来的创新发展,打造江宁、南京乃至长三角地区的“创新策源地”。

以弗劳恩霍夫先进技术创新及展示中心一期项目为例,展示的每一项应用技术和设备都是“国内空白”。项目二期、三期还将引进4-5家弗劳恩霍夫下属研究所,带来更多具有产业化前景的先进技术工艺。

更重要的是,国内企业的技术需求,一旦超出弗劳恩霍夫现有技术供给能力,将直接转入德国创新体系。这意味着,抓住弗劳恩霍夫中心,就是抓住了2.5万名德国科学家、72个德国研究所、慕尼黑工业大学、海德堡大学、亚琛工业大学等近百所世界一流大学。

拥抱世界各大创新体,南京未来科技城目前集聚3000多名高端人才、2.8万双创人口,孵化1400多家科技企业,创下平均两天孵化一家科技企业的“奇迹”。

作者:王世停 李凯责任编辑:刘阳
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