《2018-2019機械工程學科發展報告(機械制造)》
——機械制造學科標志性研究進展(一)

在精密與超精密加工領域，清華大學路新春等建立了大尺寸表面納米級平坦化的加工原理與方法，發明了系列大尺寸超薄硅片納米級無損傷拋光關鍵技術，研制開發出12英寸“干進干出”化學機械拋光(CMP)裝備與成套工藝，實現了IC制造大尺寸晶圓表面的納米級平坦化及納米級缺陷控制。整體技術達到國際先進水平，已在中芯國際等企業實現批量應用，打破了國外高端微電子超精密拋光裝備長期壟斷的局面。

在高效高質加工領域，大連理工大學賈振元等建立了碳纖維復合材料(復材)新切削理論體系，發明的鉆、銑削等九個系列新型復材切削刀具、加工技術及工藝，相比于國外及傳統刀具，加工損傷由毫米量級降至0.1 mm以內，刀具壽命提升2-7倍，加工效率提升3-4倍，加工精度提升50%。成果已應用于航天一院、三院、中航工業和中國商飛等企業復材構件的加工制造中。

在非傳統加工領域，華中科技大學邵新宇等提出了大型薄壁曲面激光焊接控形控性技術，發明了大型三維薄壁曲面焊縫形貌在線“測量—跟蹤—補償”技術與裝置，實現了汽車車身小變形、低應力、高質量激光焊接。成果已在上海通用、江鈴福特、江淮等企業得到應用。

在微納制造領域，西安交通大學盧秉恒等提出了電場斥力輔助的脫模新方法，建立了大面積嵌入式功能結構的電場輔助掃描填充技術，實現了金屬、低維納米墨水等功能材料對特定微納米孔隙的電場輔助填充；提出了異型微納結構電致流變成形方法和宏觀表面的6英寸晶圓級自動化納米壓印微區控制壓印新方法，實現了表面翹曲起伏的晶圓級基材與柔性模板的均勻接觸，推動納米壓印技術由二維向三維方向發展。

在綠色制造領域，中南大學郭學益等創新開發了廢舊線路板低溫連續熱解新技術，實現了廢舊電路板中有機組元深度碳化與金、銀、銅、鈀等有價金屬的有效富集，以及物料中有機溴、氯的無害轉變與尾氣超低標準排放，有效消除了廢舊電路板中持久性有機污染物；已在江西等9個省(自治區)推廣應用，推動我國再制造產業進入世界先進水平行列。

在仿生制造領域，源于昆蟲蛻變翅膀折疊的靈感，仿生成為從小實體到大展開面的神奇變換機構。天津大學陳焱等創造性地將空間結構代替球面機構，建立了基于過約束空間機構網格的厚板折紙運動學模型，解決了厚板折紙的仿生制造難題。研究成果已用于大型空間可展結構、新型超材料與輕型復合材料、可變形機器人等工程。