微納制造技術作為現代高端制造的重要分支，其核心零部件微透鏡陣列、微流控芯片等在微光學、生物醫療、半導體等戰略性新興產業中發揮著關鍵作用。然而，長期以來，這些精密零部件的高制造成本嚴重制約了相關產業的規模化發展。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取得重大突破——其自主研發的氣固熱力耦合微熱壓設備成功構建了精密零部件低成本量產的創新解決方案，目前該技術已進入產業化應用階段。

圖1 團隊負責人李帥研究模型

針對傳統微熱壓設備普遍存在的加熱效率低、溫度均勻性差等技術瓶頸，研究團隊創造性地提出了氣流輔助微熱壓新方法。通過建立氣固雙熱流加熱理論模型，并配合自主研發的抗粘附脫模裝置，實現了±0.2℃的超高精度溫度控制。這項突破性技術將傳統設備20-30分鐘的熱壓周期大幅縮短至30秒，生產效率提升約40倍，為規模化量產提供了堅實的技術基礎。

在提升加工質量穩定性方面，團隊創新性地引入了光感應在線檢測技術，結合深度學習算法構建了工藝參數動態優化模型。該系統能夠實時自動優化壓力、溫度等關鍵工藝參數，使零部件成型良率提升至95.8%，突破了傳統工藝的精度極限。

為進一步提升設備智能化水平，團隊還開發了數字孿生云控制系統。該系統通過建立物理設備與虛擬模型的實時映射關系，實現了設備故障的預測性診斷。同時，系統具備遠程監控與云端調度功能，可顯著降低規模化生產的人力資源成本。

目前，該設備已成功應用于相機成像微透鏡陣列、LED燈導光板等核心部件的實際生產。經第三方權威檢測，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性能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項已進入實質審查階段），并在《機械設計與制造》等核心期刊發表研究論文，其技術創新性獲得行業權威專家的高度認可。

值得關注的是，團隊已與國內半導體裝備龍頭企業達成戰略合作協議，標志著該技術正式進入產業化推廣階段。這一成果不僅積極響應了國家"加快科技成果轉化"的戰略號召，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發展提供關鍵裝備支持。

圖2 氣固熱力耦合微熱壓設備

"我們的愿景是讓中國智造在微納制造領域贏得國際話語權。"團隊負責人表示，未來將重點突破第三代生物芯片微流道成型等"卡脖子"技術難題，持續優化設備性能，推動微納制造技術在航空航天、生物醫療等前沿領域的深度應用。該研究也為職業院校深化產學研融合提供了成功范例，充分彰顯了技術技能人才在國家科技創新體系中的獨特價值。

（通訊員：李帥、張曉晨）