广东工业大学副校长王成勇领衔的“高端PCB高效高可靠微加工技术及应用”项目获国家科技进步奖二等奖。
在广东工业大学第一工程馆高效精密制造技术与装备实验室，《南方》杂志记者第一次见到广东工业大学副校长王成勇。一开始，王成勇笑着开玩笑说，他是一个制作刀具和切割各种材料的工匠。
在实验室走廊的拐角处，有一块一人高的展板。“微纳之地、高效之地、健康之地是我们实验室最直观的总结。”王成勇的话充满了自豪。展板上呈现的是实验室学生为庆祝新中国成立70周年专门制作的国旗图案。
这些国旗图案的秘密是什么？原来有的是一个个钻孔画出来的，孔的实际直径只有0.02毫米，比普通人的头发细一半。如果你仔细观察放大的图案，你会发现圆孔精致地排列在FPC板上。
这些钻孔让王成勇感到自豪。钻这些微孔的技术被称为“高端PCB微孔加工技术”。王成勇的工作之一就是研究如何钻这些“洞”。去年，他牵头与企业合作的项目“高端印制电路板高效高可靠微加工技术及应用”获得2019年度国家科技进步奖二等奖。
事实上，按照目前实验室掌握的技术，钻一个直径0.01 mm的微孔并不是问题，“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，服务于亿万信息的传输。”王成勇告诉南方杂志记者。
研究问题来自企业的需求
在王成勇看来，放下架子，愿意为企业“打工”，才能做好产学研合作。这也来自于王成勇多年的经验:自20世纪90年代以来，他一直活跃在全国各地的工厂。
“在邓小平发表《南方谈话》后的那段时间，在国家自然科学基金、国家自然科学基金和学校的支持下，我成立了原石加工实验室进行技术研发，取得了一些成果。然后思考如何做好技术改造，调到福建、四川、广东等地，协助石材冷却剂厂、磨具厂、金刚石工具厂的相关技术工作。”王成勇介绍，他最初专注于机械切削技术，包括锯切石材和制造金刚石工具，他的相关研究成果《硬脆材料切削、磨削和抛光研究》获得广东省自然科学奖二等奖。
问题无一例外都来自企业的需求。
技术一路升级，但问题也在升级。10多年前，王成勇发现电子产品集成化、小型化、高性能化的发展趋势越来越明显，这对高端印刷电路板的制造工艺提出了更高的要求。高端印刷电路板被誉为“电子工业的基石”，离不开手机、电脑、高铁等高端设备。只有孔越小越密，信号传输能力才能越强。
如何在几十块甚至几百块电路板之间钻孔？如何在排列更密集的电路板上实现精细化操作？王成勇带领团队与多家企业合作超过10年。突破了微钻头易磨损断裂、加工质量差、微孔群效率低等行业难题，形成了一系列行业领先的纳米硬质合金微刀具材料、微刀具设计制造、高端印制电路板规模化生产技术，广泛应用于众多知名高端印制电路板企业，满足了高铁、超算和高性能服务器、新能源汽车、消费电子等高端印制电路板的迫切需求。
可谓“十年磨一刀”。如今，王成勇实验室已取得丰硕成果:“高端印制电路板高效高可靠性微加工技术及应用”获国家科技进步奖二等奖、中国机械工业科学技术奖一等奖，“难加工脆性碳件高速精密加工关键技术及应用”获2014年广东省科技奖一等奖。
让中国制造创造更美好的生活
在王成勇打造的高效精密制造技术与装备实验室的墙上，有一句口号——“制造让人类生活更美好”，实验室正不断朝着这个美好的愿景迈进。
2020年，新冠肺炎疫情突然来袭。疫情初期，全国陷入口罩、防护服等医疗防护用品供不应求的被动局面。王成勇和他的团队迅速响应号召，并在假期结束前立即投入紧张的研发工作。
“我们团队与企业合作攻关，大幅提升了口罩机超声波焊接系统的生产能力。改进后的系统可以实现全自动焊接，使掩模板机的生产效率提高了40%。”王成勇回忆，与企业联合开发的“大型医用防护产品生产超声波焊接关键技术及设备”项目，攻克了超声波焊接机相关的关键技术。
“短短三个月，80%的口罩来自广东。”据王成勇介绍，联合研发生产的口罩超声波焊接技术及系列装置，满足了疫情高峰期全国80%以上口罩机的生产需求，并出口到美、英、德、法等全球53个国家。
参与联合攻关的企业也成长为国内最大的口罩机核心部件超声波焊接系统供应商，服务1300多家企业，帮助全球近5万台口罩机高效生产。该项目获得2020年广东省科技进步奖一等奖、广东省机械工程学会抗疫科技奖特别奖。
事实上，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、医疗器械及涂层工具研究等的主要研究机构之一。
该实验室作为解决粤港澳大湾区加工技术重大科学问题和关键共性技术问题的重要研究基地，为广东制造业高端装备、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。
发现问题，解决与人们日常生活密切相关的各种技术问题，是王成勇及其团队的现实目标。
2016年底，王成勇团队与行业骨干单位、地方行业协会、高校合作，发起成立“广东印刷电子电路产业技术创新联盟”和“广东印刷电子电路制造工程技术研究中心”，还成立了“广东工业大学印刷电子电路创新学院”。全方位服务全国印刷电子电路产业，促进技术攻关、成果转化和人才培养。
研究应该着眼于长期问题
"要做研究，我们必须始终瞄准五年后甚至更长时间的问题。"这是王成勇一贯的研究态度。
同事们笑着说，王成勇思维敏捷，和他说话往往需要多加注意。王成勇在科学研究方面的不懈探索和远见卓识，很大程度上受其祖父作为农业科学家的影响。虽然他在不同的领域，但他们坚持同一件事——专注。
“爷爷的书架上全是厚厚的英文原版书。他的科学态度和刻苦学习的精神，永远值得我们学习。”王成勇曾在日记中写道。如今，这个30多年前凌晨4点半起床背书的学生，已经成为中国制造业的中坚力量。
去年10月，由王成勇团队等7家单位联合完成的“超硬刀具及硬脆材料高效精密加工技术与装备”项目，在国内机械制造领域权威专家组成的鉴定会上得到肯定。微切削刀具的命名和提出，制造技术和制造设备的几种应用的实现，都是由王成勇团队首次提出，实现了铣削刀具的激光制造。经评审委员会评审，项目成果具有创新性，具有自主知识产权，整体技术达到国际先进水平，其中超硬微刃刀具设计制造技术和硬脆材料超声加工刀柄系统设计应用技术达到国际领先水平。
地平线之外，王成勇很深。自1989年以来，王成勇的研究团队一直从事石墨、陶瓷、玻璃等硬脆材料以及非晶合金、硬化模具钢等多种难加工材料的切削、磨削、抛光、激光、超声波和离子束加工理论、工具和设备的研究，并在理论研究方面取得了一些标志性成果。
“我们团队经常主动与行业专家和企业联系，交流学习，不断发现新问题，攻克新难题。”王成勇说。
在学生培养方面，王成勇一直坚持为专科生讲授机械制造基础课程。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级一流本科课程；2021年，该课程入选教育部思政示范工程。
