東南網(wǎng)1月26日報道(福建日報記者 莊嚴 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目中進行地質(zhì)勘探，必然用到金剛石取芯鉆。取出的巖芯用于化驗分析，為后續(xù)項目的施工和規(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、鉆進效率低、使用壽命短等問題。面對這道難題，漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院副院長吳海勇教授和他的團隊給出了一個降本增效的答案。
前不久，第十一屆中國青年創(chuàng)青春大賽(科技創(chuàng)新專項)決賽在武漢落幕，吳海勇團隊的“探囊取‘芯’——高效耐高溫長壽命金剛石取芯鉆”項目從全國6000余個項目中脫穎而出，摘得創(chuàng)新組金獎。
核心攻關(guān) 破解痛點
聊起項目的研發(fā)歷程，最初可追溯到吳海勇攻讀博士研究生的時期。此后的10余年間，他心懷空杯、求索不止，注重實地調(diào)研，時常走訪企業(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)、多個亟待解決的痛點問題，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?shù)拢笳邔饎偸⌒俱@領(lǐng)域有一定經(jīng)驗且對新技術(shù)研發(fā)充滿興趣。師生一拍即合，逐步組建團隊，一步步將項目落到實處。
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程中污染嚴重，且磨粒的把持力低，鉆探時易磨損、易燒鉆。
于是，吳海勇帶領(lǐng)團隊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，同時避免了電鍍鍍液排放污染環(huán)境的問題。
針對傳統(tǒng)電鍍金剛石取芯鉆的另一痛點——磨粒的團簇與稀疏會導(dǎo)致磨損快、鉆進效率低，團隊又自主研發(fā)新設(shè)備，實現(xiàn)磨粒均布的新工藝，讓鉆頭的使用壽命更長。團隊還對鉆頭基體結(jié)構(gòu)加以改進，可實現(xiàn)多項技術(shù)的有機結(jié)合，大幅度提升鉆進效率。
此外，他的新技術(shù)可以在難以取水的工況下實現(xiàn)無水干鉆，這在業(yè)內(nèi)尚屬首次。它極大擴展了金剛石取芯鉆的應(yīng)用場景，擺脫了現(xiàn)有地質(zhì)鉆探技術(shù)對水資源的依賴，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，是這個項目的三項核心科技攻關(guān)。我們的取芯鉆，鉆進效率可提升33%以上，使用壽命可提升17%以上，鉆進成本降低30%以上，從根本上做到降本增效�！眳呛Ｓ抡f，團隊的金剛石取芯鉆產(chǎn)品經(jīng)過CNAS檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認定，各項性能指標優(yōu)于國內(nèi)外同行，還開發(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，總是漫長而艱辛的。吳海勇笑言，整個過程就像“西天取經(jīng)”，經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗與重來。
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，曾給團隊帶來了很大困擾。“不確定、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，團隊集思廣益，鉆研釬料用量對釬焊效果的細微影響并加以試驗，不斷優(yōu)化配方和工藝，確保在每一個關(guān)鍵技術(shù)點上都精益求精。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)人員夜以繼日在車間、實驗室反復(fù)測量比對，反復(fù)更改圖紙，不斷迭代更新技術(shù)。
正是憑借這種對真知的敬畏、對細節(jié)的堅守，讓他們找到了解決技術(shù)難題的最優(yōu)方法。
“這兩個環(huán)節(jié)的成功突破，不僅展示了我們在高溫真空釬焊和釬料涂覆技術(shù)上的深厚積淀，也為后續(xù)研發(fā)工作奠定了堅實基礎(chǔ)�！眳呛Ｓ抡f，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。在市場反響方面，吳海勇團隊的金剛石取芯鉆獲得了行業(yè)協(xié)會和業(yè)內(nèi)數(shù)十家企業(yè)的廣泛認可和好評。項目產(chǎn)品已在漳汕高鐵路線、福建民筑建工有限公司等多個施工點投入試用，市場反饋良好。
同時，這個項目也成為大學(xué)生的“科研啟蒙”。作為高職院校的一名教師，吳海勇堅持產(chǎn)教融合理念，把課堂搬到車間，把工廠裝進課堂，與龍軸集團、三寶集團等漳州市重點裝備制造企業(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，通過產(chǎn)業(yè)學(xué)院等平臺和團隊協(xié)同創(chuàng)新，協(xié)助企業(yè)解決了多項卡脖子技術(shù)難題，創(chuàng)造了數(shù)千萬元的效益。在這個團隊中，有幾名年輕學(xué)生為這個項目的發(fā)展貢獻了青春力量。
比如潘財?shù)�，他曾在部隊服役，有兩年地質(zhì)勘探的工作經(jīng)驗。對他來說，最大的收獲莫過于理論知識的進一步加強，“深刻體會到理論與實踐相結(jié)合的重要性”。
“參與項目研發(fā)，不僅教會我們課本涉及不到的知識，更讓我們學(xué)會以創(chuàng)新思維和求真務(wù)實精神武裝自己。這對我未來的求學(xué)和求職，都是一份寶貴的精神財富�！迸素�?shù)抡f。
“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)，我在這個過程中拓展了知識面，學(xué)會了如何快速融入陌生的技術(shù)領(lǐng)域，從而讓營銷策略更加對路。”團隊核心成員之一、負責(zé)產(chǎn)品市場營銷的朱竣熙告訴記者。
雖然項目產(chǎn)品已被國家一級科技查新單位認定為“國內(nèi)外首創(chuàng)、技術(shù)優(yōu)勢明顯”，但吳海勇并不滿足于此。
“我們要加大研發(fā)投入，持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品性能，以滿足不同地質(zhì)勘探場景的需求；要拓展線上和線下渠道，提高產(chǎn)品的市場占有率和品牌影響力；還要積極參與國內(nèi)外地質(zhì)勘探項目，將產(chǎn)品推向更廣闊的市場。與其他高校、科研機構(gòu)的合作還要深化，共同開展前沿技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)，推動項目的持續(xù)創(chuàng)新�！眳呛Ｓ抡f。
他腦海中的藍圖，直指又一個十年。