湖南大學教授、國家高效磨削工程中心副主任尹韶輝 。
非球面光學玻璃透鏡。
超精密加工工具機。
時刻新聞記者 盧楊屾 長沙報導
釐米、毫米、微米、納米，人類對產品精度的不斷追求，是科技發展進步的縮影。
低於0.2毫米的差異，肉眼已無法分辨。
但隨著加工精度不斷提升，宏觀進入微觀，在百萬分之一毫米的納米世界，人類已實現了超精密加工，讓實際成品無限逼近設計參數。
6月30日，「智匯湘江科創未來」湖南湘江新區科研成果校企對接系列活動拉開帷幕，湖南大學教授尹韶輝團隊將展示高端超精密加工裝備製造技術及應用項目。時刻新聞記者訪問了尹韶輝教授，為您解密在超精密加工微觀世界裡的無限精彩。
升級手機像素，讓世界更清晰
資料顯示，從上世紀90年代起，隨之汽車、能源、醫療器材、信息、光電和通信等產業的蓬勃發展，超精密加工技術也日益興起。
在工業領域，超精密加工技術的應用範圍包括非球面光學玻璃透鏡、超精密模具、磁碟驅動器磁頭、磁碟基板加工、半導體晶片切割等。
非球面光學玻璃透鏡？在湖南大學科技園，尹韶輝解釋了這個拗口卻應用廣泛的專業物件。他介紹，智慧型手機、數位相機、數碼攝像機、顯微鏡等產品都將運用到小口徑的非球面光學玻璃透鏡。
輕撫手機鏡頭，那塊小「玻璃」就是一種非球面光學玻璃透鏡。但從初代iphone到iphone7，手機鏡頭像素經歷了200萬、300萬、500萬、800萬、1200萬的不斷升級，可這塊小「玻璃」外形似乎並無變化。
加工精度裡有「文章」！
尹韶輝介紹，在對精度要求極其嚴格的光學領域，隨著這塊小「玻璃」生產精度不斷突破，也幫助手機像素不斷提升。換言之，若將精度從300nm（納米）提升到200nm（納米），能提高約200萬像素。同時他透露，通過他們的超精密光學玻璃模壓技術，可以將精度提升到100nm（納米）左右，高於目前較普遍的300nm（納米）。
技術突破與產業轉化雙管齊下
傳統玻璃透鏡製造工藝十分複雜，擁有14道工序，而目前尹韶輝團隊採用的玻璃透鏡模壓成型技術是國際上最先進的光學零件製造技術方法之一。
將玻璃半成品裝入模具，加熱、壓縮、退火、冷卻，打開模具便可取得成品。毫無疑問，這種技術具有生產效率高、產品精度高、可成型複雜結構等諸多優點。
在玻璃透鏡模壓成型的生產過程中，先用超精密加工工具機生產出超精密模具，再用模壓成型機製造非球面透鏡。尹韶輝團隊更進一步，更好地解決了非球面光學透鏡模具磨削精度低和拋光質量差等問題。
然而，技術上的突破往往面臨著不能及時轉化為生產優勢。
為此，尹韶輝團隊開發出了一套超精密複合加工工具機，獲得2項國家發明專利，完成企業標準2項並在省質量技術監督局備案，填補了超精密數控複合工具機標準化方面的空白。這就意味著，這項「高大上」加工技術可實現批量生產。
自主研發「抗衡」外企產品
智慧型手機上的攝像頭燈，那點小「物件」的生產需要用到智能LED劃片技術，而尹韶輝也是這項技術的「大師」。
然而在切割LED的國內市場，中國企業只佔20%的份額，這是否能做些什麼？
為此，尹韶輝團隊通過多年的努力，已研發出了名為FAD1210的智能LED劃片設備，可達到國外同等設備的精度、穩定性，相比手動對準機臺節約80%以上人工費，目前也和多家企業達成合作意向。
「傳統產業靠低價優勢的時代已經過去，現在更多企業必須通過開發高精尖和技術門檻的產品，才能壯大發展。」尹韶輝表示，和以往的校企對接活動相比，此次「智匯湘江，科創未來」校企對接更注重細節，也希望通過此次活動充分展示自身技術優勢，又能明白企業需求，促成合作。
尹韶輝還透露，目前他們團隊正圍繞光學製造領域開發超精密工具機以及圍繞半導體領域開發超精密半導體加工裝備，期望可「抗衡」國外產品，實現工業化應用。
相關連結：尹韶輝，湖南大學教授，博導，嶽麓學者，現任國家高效磨削工程中心副主任，中日超精密加工國際會議主席，國際磨粒加工委員會理事，在高精尖裝備製造領域取得了多項創新研究成果，主持國家04科技重大專項，發表研究論文160多篇， 多項科技成果實現工業化應用 ，先後獲中國機械工業科學技術獎一等獎、中國僑界貢獻獎，入選「教育部新世紀優秀人才計劃」，當選「長沙市創新創業領軍人才」。