東南網(wǎng)1月26日?qǐng)?bào)道(福建日?qǐng)?bào)記者 莊嚴(yán) 通訊員 蔡兩坤)
在高鐵、高速公路建設(shè)或資源勘探等重大基建項(xiàng)目中進(jìn)行地質(zhì)勘探，必然用到金剛石取芯鉆。取出的巖芯用于化驗(yàn)分析，為后續(xù)項(xiàng)目的施工和規(guī)劃提供依據(jù)。但市面上使用最廣泛的電鍍金剛石取芯鉆普遍存在燒鉆、鉆進(jìn)效率低、使用壽命短等問(wèn)題。面對(duì)這道難題，漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院副院長(zhǎng)吳海勇教授和他的團(tuán)隊(duì)給出了一個(gè)降本增效的答案。
前不久，第十一屆中國(guó)青年創(chuàng)青春大賽(科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng))決賽在武漢落幕，吳海勇團(tuán)隊(duì)的“探囊取‘芯’——高效耐高溫長(zhǎng)壽命金剛石取芯鉆”項(xiàng)目從全國(guó)6000余個(gè)項(xiàng)目中脫穎而出，摘得創(chuàng)新組金獎(jiǎng)。
核心攻關(guān) 破解痛點(diǎn)
聊起項(xiàng)目的研發(fā)歷程，最初可追溯到吳海勇攻讀博士研究生的時(shí)期。此后的10余年間，他心懷空杯、求索不止，注重實(shí)地調(diào)研，時(shí)常走訪(fǎng)企業(yè)、工地，與工人們一同頭頂烈日、跋山涉水。大量的調(diào)查數(shù)據(jù)、多個(gè)亟待解決的痛點(diǎn)問(wèn)題，驅(qū)使他在心中扛起了一份責(zé)任。
在漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院任教期間，吳海勇遇到了退役復(fù)學(xué)的潘財(cái)?shù)拢笳邔?duì)金剛石取芯鉆領(lǐng)域有一定經(jīng)驗(yàn)且對(duì)新技術(shù)研發(fā)充滿(mǎn)興趣。師生一拍即合，逐步組建團(tuán)隊(duì)，一步步將項(xiàng)目落到實(shí)處。
在調(diào)研中他們發(fā)現(xiàn)，普通使用的電鍍金剛石取芯鉆在制造過(guò)程中污染嚴(yán)重，且磨粒的把持力低，鉆探時(shí)易磨損、易燒鉆。
于是，吳海勇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自研配置新型鎳基釬料，創(chuàng)新性采用高溫真空釬焊技術(shù)，從根本上解決了“燒鉆”這一制約行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)，同時(shí)避免了電鍍鍍液排放污染環(huán)境的問(wèn)題。
針對(duì)傳統(tǒng)電鍍金剛石取芯鉆的另一痛點(diǎn)——磨粒的團(tuán)簇與稀疏會(huì)導(dǎo)致磨損快、鉆進(jìn)效率低，團(tuán)隊(duì)又自主研發(fā)新設(shè)備，實(shí)現(xiàn)磨粒均布的新工藝，讓鉆頭的使用壽命更長(zhǎng)。團(tuán)隊(duì)還對(duì)鉆頭基體結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，大幅度提升鉆進(jìn)效率。
此外，他的新技術(shù)可以在難以取水的工況下實(shí)現(xiàn)無(wú)水干鉆，這在業(yè)內(nèi)尚屬首次。它極大擴(kuò)展了金剛石取芯鉆的應(yīng)用場(chǎng)景，擺脫了現(xiàn)有地質(zhì)鉆探技術(shù)對(duì)水資源的依賴(lài)，可以讓沙漠、荒野等更多復(fù)雜地形地質(zhì)條件的勘探工作成為可能，為行業(yè)發(fā)展注入全新活力。
“高溫真空釬焊、磨粒均布、結(jié)構(gòu)改進(jìn)，是這個(gè)項(xiàng)目的三項(xiàng)核心科技攻關(guān)。我們的取芯鉆，鉆進(jìn)效率可提升33%以上，使用壽命可提升17%以上，鉆進(jìn)成本降低30%以上，從根本上做到降本增效�！眳呛Ｓ抡f(shuō)，團(tuán)隊(duì)的金剛石取芯鉆產(chǎn)品經(jīng)過(guò)CNAS檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定，各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同行，還開(kāi)發(fā)出適用于不同硬度巖層的三大系列產(chǎn)品。
不畏失敗 不斷嘗試
科研之路，總是漫長(zhǎng)而艱辛的。吳海勇笑言，整個(gè)過(guò)程就像“西天取經(jīng)”，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的失敗與重來(lái)。
讓他印象最深的難關(guān)，是高溫真空釬焊溫度控制與釬料涂覆量控制，曾給團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了很大困擾�！安淮_定、不穩(wěn)定因素特別多，很容易影響金剛石取芯鉆的穩(wěn)定性和耐用性。”
要突破，唯有迎難而上。在吳海勇的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)集思廣益，鉆研釬料用量對(duì)釬焊效果的細(xì)微影響并加以試驗(yàn)，不斷優(yōu)化配方和工藝，確保在每一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)上都精益求精。為了加工出最精確、最適合釬焊的基體結(jié)構(gòu)，研發(fā)技術(shù)人員夜以繼日在車(chē)間、實(shí)驗(yàn)室反復(fù)測(cè)量比對(duì)，反復(fù)更改圖紙，不斷迭代更新技術(shù)。
正是憑借這種對(duì)真知的敬畏、對(duì)細(xì)節(jié)的堅(jiān)守，讓他們找到了解決技術(shù)難題的最優(yōu)方法。
“這兩個(gè)環(huán)節(jié)的成功突破，不僅展示了我們?cè)诟邷卣婵这F焊和釬料涂覆技術(shù)上的深厚積淀，也為后續(xù)研發(fā)工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)�！眳呛Ｓ抡f(shuō)，在科研創(chuàng)新的道路上，只有不斷嘗試、不斷突破，才能取得真正的成功。
產(chǎn)教融合 青春力量
科研助力創(chuàng)新，創(chuàng)新賦能發(fā)展。在市場(chǎng)反響方面，吳海勇團(tuán)隊(duì)的金剛石取芯鉆獲得了行業(yè)協(xié)會(huì)和業(yè)內(nèi)數(shù)十家企業(yè)的廣泛認(rèn)可和好評(píng)。項(xiàng)目產(chǎn)品已在漳汕高鐵路線(xiàn)、福建民筑建工有限公司等多個(gè)施工點(diǎn)投入試用，市場(chǎng)反饋良好。
同時(shí)，這個(gè)項(xiàng)目也成為大學(xué)生的“科研啟蒙”。作為高職院校的一名教師，吳海勇堅(jiān)持產(chǎn)教融合理念，把課堂搬到車(chē)間，把工廠裝進(jìn)課堂，與龍軸集團(tuán)、三寶集團(tuán)等漳州市重點(diǎn)裝備制造企業(yè)保持著緊密的產(chǎn)學(xué)研用合作關(guān)系，組織共建了漳州冠軍制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院和三寶科技學(xué)院，通過(guò)產(chǎn)業(yè)學(xué)院等平臺(tái)和團(tuán)隊(duì)協(xié)同創(chuàng)新，協(xié)助企業(yè)解決了多項(xiàng)卡脖子技術(shù)難題，創(chuàng)造了數(shù)千萬(wàn)元的效益。在這個(gè)團(tuán)隊(duì)中，有幾名年輕學(xué)生為這個(gè)項(xiàng)目的發(fā)展貢獻(xiàn)了青春力量。
比如潘財(cái)?shù)拢诓筷?duì)服役，有兩年地質(zhì)勘探的工作經(jīng)驗(yàn)。對(duì)他來(lái)說(shuō)，最大的收獲莫過(guò)于理論知識(shí)的進(jìn)一步加強(qiáng)，“深刻體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性”。
“參與項(xiàng)目研發(fā)，不僅教會(huì)我們課本涉及不到的知識(shí)，更讓我們學(xué)會(huì)以創(chuàng)新思維和求真務(wù)實(shí)精神武裝自己。這對(duì)我未來(lái)的求學(xué)和求職，都是一份寶貴的精神財(cái)富�！迸素�(cái)?shù)抡f(shuō)。
“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽可算是一次跨學(xué)科的交流學(xué)習(xí)，我在這個(gè)過(guò)程中拓展了知識(shí)面，學(xué)會(huì)了如何快速融入陌生的技術(shù)領(lǐng)域，從而讓營(yíng)銷(xiāo)策略更加對(duì)路�！眻F(tuán)隊(duì)核心成員之一、負(fù)責(zé)產(chǎn)品市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)的朱竣熙告訴記者。
雖然項(xiàng)目產(chǎn)品已被國(guó)家一級(jí)科技查新單位認(rèn)定為“國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯”，但吳海勇并不滿(mǎn)足于此。
“我們要加大研發(fā)投入，持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品性能，以滿(mǎn)足不同地質(zhì)勘探場(chǎng)景的需求；要拓展線(xiàn)上和線(xiàn)下渠道，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率和品牌影響力；還要積極參與國(guó)內(nèi)外地質(zhì)勘探項(xiàng)目，將產(chǎn)品推向更廣闊的市場(chǎng)。與其他高校、科研機(jī)構(gòu)的合作還要深化，共同開(kāi)展前沿技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)，推動(dòng)項(xiàng)目的持續(xù)創(chuàng)新�！眳呛Ｓ抡f(shuō)。
他腦海中的藍(lán)圖，直指又一個(gè)十年。