【学习强国】王成勇：做科研要望得远与扎得深

广东工业大学副校长王成勇牵头完成的“高端印制电路板高效高可靠性微细加工技术与应用”项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。（来源：南方杂志社）

广东工业大学工学一号馆的高效精密制造技术与装备实验室内，《南方》杂志记者第一次见到了广东工业大学副校长王成勇。一开场，王成勇便笑着调侃自己是个做“刀”的匠人，做各式的刀具、切割各式的材料。

实验室的走廊拐角处，立着一人高的展板。“微纳之地、高效之地、健康之地，是对我们实验室最直观的总结。”王成勇言语间满是自豪。展板里所呈现的是实验室学生为庆祝新中国成立70周年特意制作的国旗图案。

这些国旗图案有什么奥妙？原来，它们有的是由一个个钻孔所画成的，孔的直径实际尺寸只有0.02mm，比普通人的头发丝还要细一半。如果仔细观察经放大的图案，可以发现圆形钻孔被精巧地排布在FPC板材（柔性电路板）上。

这些钻孔让王成勇颇为自豪。钻出这些微孔的技术被称作“高端印制电路板微孔机械加工技术”。王成勇的工作之一就是研究如何钻好这些“孔”。去年，他牵头与企业合作完成的“高端印制电路板高效高可靠性微细加工技术与应用”项目荣获2019年度国家科学技术进步奖二等奖。

实际上，按照目前实验室所掌握的技术，钻出直径0.01mm的微孔也不在话下。“未来，这些技术可以广泛应用于5G/6G通信、雷达天线、消费电子等行业，为亿万信息的传输做服务。”王成勇告诉《南方》杂志记者。

研究问题从企业需求中来

在王成勇看来，放下架子乐意去给企业“打工”，才能做好产学研合作。而这也来自王成勇多年的经历：上世纪90年代以来，他一直活跃在全国各地的工厂。

“邓小平发表‘南方谈话’后的那段时间，在国家自然科学基金委、省自然科学基金委与学校的支持下，我建立了简陋的石材加工实验室进行技术研发，获得了一些成果。然后我一心想着怎么做好技术转化，辗转福建、四川、广东等地协助石材冷却液厂、磨具厂和金刚石工具厂的相关技术工作。”王成勇介绍，最开始聚焦机械切削技术，包括锯切石材、制造金刚石工具等，他的相关研究成果“硬脆材料切削、磨削与抛光加工方面的研究”获得广东省自然科学奖二等奖。

问题从企业需求中来，没有例外。

技术一路升级，可难题也在升级。10多年前，王成勇发现电子产品集成化、微型化、高性能化的发展趋势愈发明显，这对高端印制电路板制造工艺提出了更高要求。高端印制电路板被誉为“电子工业的基石”，从手机到电脑、高铁等高端装备，都离不开电路板。只有做到孔越小越密集，信号传输能力才越强。

如何在几十层甚至上百层的电路板间打出钻孔？如何在更加密集排布的电路板实现精细化操作？王成勇带领团队协同多家企业，一干就是10余年。突破了微细钻头易磨损、易折断、微孔群加工质量差、效率低等行业难题，形成了系列行业领先的纳米硬质合金微细刀具材料、微细刀具设计制造和高端印制电路板规模化生产工艺技术，在多个知名高端印制电路板企业得到广泛应用，满足了高铁、超算与高性能服务器、新能源汽车、消费电子等对高端印制电路板的迫切需求。

可谓是“十年磨一刀”。如今，王成勇的实验室成果丰硕：“高端印制电路板高效高可靠性微细加工技术与应用”获国家科学技术进步奖二等奖、中国机械工业科技奖一等奖，“难加工脆性碳素零部件的高速精密加工关键技术及应用”获2014年广东省科学技术奖一等奖。

让中国制造创造出美好生活

王成勇打造的高效精密制造技术与装备实验室的墙上，有一句标语——“制造让人类生活更美好”，而实验室也在朝着这个美好的愿景不断前行。

2020年，新冠肺炎疫情突然来袭。疫情前期，全国陷入口罩、防护服等医用防护用品紧缺的被动局面。王成勇和团队迅速响应号召，假期还没结束就立即投入紧张的研发之中。

“我们团队与企业协同攻关，大幅提升口罩机超声焊接系统产能。改进后的系统可以实现全自动化焊接，使得口罩机生产效率提高40%。”王成勇回忆，与企业联合研发的“大规模医疗防护用品生产用超声焊接关键技术与装备”项目，攻克了超声焊接机相关关键技术。

“短短3个月时间里，便有80%的口罩出自广东。”王成勇介绍，联合研发生产的口罩超声焊接技术与系列装置，满足了疫情高峰期全国80%以上口罩机的生产需求，并出口美英德法等全球53个国家。

参与联合攻关的企业也成长为全国最大的口罩机核心零部件超声焊接系统供应商，服务1300多家企业，助力全球近5万台以上口罩机高效生产。这一项目荣获2020年广东省科技进步一等奖、广东机械工程学会抗疫专项科技奖特等奖。

实际上，高效精密制造技术与装备实验室的技术存在于日常生活的方方面面，是国内最早从事高速加工、硬脆材料加工、电子材料加工、生物组织切除与医疗器械和涂层刀具研究等的主要研究机构之一。

作为解决粤港澳大湾区加工技术中的重大科学问题和关键共性技术问题的重要研究基地，该实验室为广东省制造业的高端装备、通信技术、新能源汽车、新材料、高性能医疗器械等提供先进制造技术知识储备、技术和人才支撑。

找准问题，进而解决人们日常生活息息相关的各类技术难题，这正是王成勇和团队的实践目标。

2016年底，王成勇团队与行业骨干单位、地方行业协会和高校合作发起成立“广东省印制电子电路产业技术创新联盟”和“广东省印制电子电路制造工程技术研究中心”，此外还建立了“广东工业大学印制电子电路创新学院”。全方位服务全国印制电子电路行业，促进技术攻关、成果转化和人才培养。

做研究要瞄准长远问题

“做研究永远要瞄准5年以后甚至更加长远的问题。”这是王成勇一贯做研究的态度。

同事笑称，王成勇的思维敏捷，在与他交谈时常常需要更加集中注意力。王成勇对于科学研究的不懈探索和超前眼光，很大程度上是受到作为农业科学家外公的影响，虽然处在不同领域，但他们却坚持着同一件事——专注。

“外公的书架上摆满了厚厚的英文原版书籍，他做学问的科学态度和吃苦精神，永远值得我学习。”王成勇曾在日记中这样写道。如今，30多年前那个凌晨四点半起床背书的学生，已经成了中国制造的脊梁。

去年10月，王成勇团队等7家单位共同完成的“超硬刀具与硬脆材料高效精密加工技术及装备”项目，在一场由国内机械制造领域权威专家所组成的鉴定会上得到肯定。微刃切削刀具的命名、提出、制造工艺与制造装备若干应用的实现，均是王成勇团队首次提出的，实现了铣削刀具的激光制造。鉴定委员会认为，项目成果创新性强，具有自主知识产权，总体技术达到国际先进水平，其中超硬微刃切削刀具设计与制造技术、硬脆材料超声加工刀柄系统设计与应用技术达到国际领先水平。

在望得远之外，王成勇还扎得深。王成勇所在的研究团队，自1989年以来便长期坚持从事石墨、陶瓷、玻璃等硬脆材料以及非晶合金、淬硬模具钢等多种难加工材料的切削、磨削、抛光、激光、超声与离子束加工等理论、工艺、工具及装备研究，在理论研究上有若干标志性成果。

“我们团队经常主动对接业内专家、企业等，沟通交流学习，不断发现新的问题、攻克新的难题。”王成勇说。

在学生培养方面，王成勇一直坚持为本专科生讲授机械制造基础等课程。2020年，王成勇负责的“机械制造基础”课程入选并被认定为首批国家一流本科课程；2021年该课程入选教育部课程思政示范项目。

（作者单位：南方杂志社）

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