创客汇|为金刚石“排兵布阵”,汕头大学团队助力国产刀具锋利又耐用
东莞+ 2025-08-22 22:06:59

如何打造一把“又锋利又耐用”的刀具?在第十届“创客中国”广东省中小企业创新创业大赛暨第九届“创客广东”大赛复赛现场,汕头大学科研团队给出了答案。通过为金刚石磨粒精准 “排兵布阵”,攻克高端金刚石刀具制造核心技术,打破国外长期垄断,实现高端金刚石刀具坯体的国产化智能制造,有望显著提升我国在半导体、新能源、航空航天等领域的超硬材料加工水平。

长期以来,高端金刚石刀具市场被韩国Shinhan、德国飞羽等国际企业牢牢掌控,国内企业在金刚石磨粒有序排布技术上始终面临两大瓶颈:一是微孔阵列制备难度大,无法实现金刚石磨粒有序排布;二是冷压设备智能化程度低,磨粒识别精度不足且无法完成多层制备。

汕头大学团队联合汕头市悦熙机械设备有限公司,针对性研发出“多层有序排布技术”,并结合基于YOLOv8算法的机器视觉检测系统,实现了金刚石磨粒的智能识别与精确定位 ,据项目负责人牟鹏程介绍,“检测准确率高达98%,单次识别仅需260毫秒”,相当于“眨一下眼”的时间里就能完成对磨粒的精准“体检”。

更关键的是,团队创新设计了多工位直线型布局与阵列式可伸缩针形治具,一举解决了毫米级金刚石磨粒在吸附过程中易卡滞的行业难题。“目前,针对5层刀头坯体,设备月产能达 53568 片,产品合格率稳定在95%以上,关键性能指标已超越国际同类产品。”这意味着国产装备不仅打破了技术壁垒,更在量产效率与质量上实现了“弯道超车”。目前,该装备已与行业龙头企业达成合作,推动国产高端金刚石刀具从“样品”走向“商品”,加速规模化应用。

支撑这一突破的,是一支跨领域的顶尖团队,核心成员包括来自清华大学、西南大学、中国石油大学等高校的资深专家,累计授权 12 项国家发明专利、6 项实用新型专利,发表相关论文10篇,获得“金刚石吸附效果检测系统”软件著作权1项,先后斩获广东省机械工程学会科学技术一等奖、中国机械工业科技进步三等奖等荣誉,用硬核成果夯实了技术根基。

“研发三年,我们在超硬材料领域‘慢工出细活’,最终在装备性能上‘跑’出了国际领先水平。”牟鹏程表示,该项目是“产学研用”深度融合的典型实践,高校的基础研究能力与企业的产业化经验碰撞出创新火花,不仅实现了高端装备自主可控,更有助于提升我国在超硬材料加工装备领域的国际话语权。

文字:周子怡 图片:受访单位供图 编辑:符德明