0.001毫米的突破

本报记者 孙冯燕 王春莹 实习生 李依睿

■编者按

今年全国两会政府工作报告中提出，大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力。在徐州，医疗、农业、工程机械……新质生产力蕴藏在各行各业，带来无限市场前景。只有紧跟时代步伐，不断引进和应用新技术，产业才能不断创新，城市才能持续繁荣发展。

那么，如何向新质生产力要经济发展新动能，助力徐州经济高质量发展？怎样让更多企业了解触手可及的徐州“黑科技”？新质生产力又是如何作用于各种产业，催生出万千气象？本报今起推出“寻找新质生产力”系列报道，对徐州新质生产力进行深入探访，寻找徐州经济高质量发展的创新密码。

传统的激光焊接主要在金属材料之间进行，如今，激光焊接塑料也能做到严丝合缝，你敢相信吗？

近日，在徐州高新区的江苏中红外激光应用技术产业研究院内，一台将近两米高的激光焊接机正在工作，只见焊接头在两片透明塑料接触面上轻盈“舞动”，几秒钟后，两片塑料合二为一，竟看不出一丝焊接痕迹。

研究院院长沈德元与团队成员记下试验参数后向记者介绍，正是这台特种波长激光器发射的“隐形”激光，能够穿透到聚合物内部，成功解决世界级难题——透明聚合物材料无接触高强度焊接。

头发丝的直径大多为0.05毫米—0.08毫米，而激光焊接的焊缝精度控制在发丝的五十分之一，仅有0.001毫米左右。激光“绣花针”如何实现“精密缝合”，这项技术突破经历了怎样的历程？

时间回到2008年，身在英国的沈德元教授收到了母校江苏师范大学的邀请，带回了学校首个海外创新团队，全力投身于光学材料和激光技术的研究。

“我们做就要做到最好，争取在国内率先实现激光‘隐形’焊接。”尽管其他成员都对此抱有怀疑态度，沈德元还是立下了这个看似不可能完成的目标。

回国后，沈德元的办公室常常是最后熄灯的地方，团队成员每天“泡在”实验室中。彼时，他们面临着更为棘手的问题。

研究初期，国外对中红外波段激光器禁运，国内连设备元件都找不到。研究团队必须进行自主设计制造。

此后的3年间，研发团队解决了一个又一个“拦路虎”。中红外激光器所需的高功率光纤合束器、泵浦光剥离器、模场适配器等关键器件全部实现自主研发。

“经过近十年的研发和技术积淀，2018年，我们采用自主研发的光纤合束器，获得2μm波段790W高功率激光输出。”研究院技术副总王飞感叹，“相关成果发表后，引起学术界同行广泛关注，美国中佛罗里达大学学者多次邮件咨询交流。”

当时2μm掺铥光纤激光器的输出功率等指标已经比肩德国耶拿大学、美国Q-Peak公司等国际最高水平。

2019年，江苏中红外激光应用技术产业研究院成立。这标志着中红外激光技术的研究和应用进入了一个全新的阶段。随着业务拓展，接触到更多优质客户，研究院从实验室的封闭环境迈向更广阔的市场空间。

上海复旦大学的微流控研究团队得知研究院成立，特地带着试验样品赶到徐州，希望研究院能够使用激光技术进行焊接。

“这正是沈院长曾说的‘透明’焊接！”上海复旦大学带来的微流控芯片原材料是塑料，王飞敏锐地发现客户对于这类材料的焊接需求比想象中大，“尽管其应用场景可能相对小众，但在医疗、汽车等领域的细分市场前景尤为广阔。”

在攻克激光器上中游产业技术难题之后，团队立刻将目光投向激光应用领域——聚合物激光焊接。

聚合物激光焊接可以代替传统的胶合法，焊接过程不但无接触、无污染、无添加，而且产品焊接强度高、残余应力小、无焊渣、易于自动化生产，极大提升了产品的外观质量和加工效率。

持续创新攻坚是一项“黑科技”诞生的根本，但技术的进步离不开与客户需求的磨合。

研发期间不断有客户慕名而来，或给研究院寄来各种各样的材料样品，为适配不同材料的焊接需求，团队成员加快设备改进与调试进度。

就在今年3月份，透明聚合物激光焊接工艺终于取得关键进展。这项会“隐形”的突破，成功利用“隐形”的光源，赋予聚合物“隐形”的焊缝。

“研究院正加大投入，全力攻克一系列激光技术创新项目，开拓医疗、电子和汽车行业等新应用，以全新‘光加工’技术助力未来制造业转型升级。”王飞希望徐州可以建立一个企业交流、信息收集平台，让本地的技术成果更好地服务于本地生产制造企业。

技术研发只是产业化的第一步，要真正走向市场，生产出能经得住市场检验的高端激光产品，还有大量细致的工作要做。

“我们期待尽快与徐州本土的工业和医疗企业展开紧密合作，优势互补实现技术与应用推广的良性互动。”沈德元说。