微透鏡陣列、微流控芯片等精密零部件在微光學、生物醫療、半導體等戰略新興領域具有關鍵應用價值，但其高昂成本長期制約產業規模化發展。近日，廣州鐵路職業技術學院李帥同學團隊在微納制造裝備領域實現重大技術突破—— 其自主研發的氣固熱力耦合微熱壓設備，通過多維度技術創新構建了精密零部件低成本量產的解決方案，相關成果已進入產業化落地階段。

圖1 團隊進行設備研發調試

針對傳統微熱壓設備加熱效率低、均勻性差的行業難題，團隊首創氣流輔助微熱壓方法，通過構建氣固雙熱流加熱理論模型，結合抗粘附脫模裝置的創新設計，實現 ±0.2℃的超精密溫控精度。這一技術突破將熱壓周期從傳統設備的 20-30分鐘大幅縮短至30秒，生產效率提升超40倍左右，為批量化生產奠定基礎。

為解決加工質量不穩定問題，團隊開發光感應在線檢測技術，結合深度學習算法構建工藝參數動態優化模型。該系統可在生產過程中自動優化壓力、溫度等關鍵參數，使零部件成型良率提升至95.8%，突破傳統工藝的精度天花板。

團隊還構建了數字孿生云控制系統，通過物理設備與虛擬模型的實時映射，實現設備故障的預測性診斷。同時，系統支持遠程監控與云端調度，顯著降低規模化生產的人力成本。

圖2 氣固熱力耦合微熱壓設備

目前，該設備已應用于相機成像微透鏡陣列、LED 燈導光板等核心部件生產。第三方檢測顯示，設備在精準控溫速度、工藝參數自優化效率、設備自診斷能力等關鍵指標上均達到國際領先水平。團隊已申請多項發明專利（其中 2 項進入實質審查階段），并在《機械設計與制造》等核心期刊發表研究論文，技術創新性獲行業權威認可。

值得關注的是，團隊與國內半導體裝備龍頭企業達成戰略合作，標志著該技術正式啟動產業化進程。這一成果不僅響應了“加快科技成果向現實生產力轉化” 的國家號召，更有望打破國外在微納制造裝備領域的技術壟斷，為我國高端電子元器件、生物醫療設備等產業的自主可控提供關鍵裝備支撐。

“我們的目標是讓中國智造在微納制造領域擁有話語權。” 團隊負責人表示，下一步將聚焦第三代生物芯片微流道成型等 “卡脖子” 場景，持續迭代設備性能，推動微納制造技術在航空航天、生物醫療等前沿領域的應用。該研究也為職業院校產學研融合提供了典范，展現了技術技能人才在國家科技創新體系中的重要價值。

（通訊員：李帥）