2018年度广东省科学技术奖公示表（自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖格式）项目名称三维叠层微电极关键成形工艺技术及其产业化应用主要完成单位单位1：深圳大学单位2：深圳市银宝山新科技股份有限公司单位3：大族激光科技产业集团股份有限公司单位4：东莞市纳利光学材料有限公司单位5：华南理工大学主要完成人（职称、完成单位、工作单位）1. 伍晓宇（职称：教授；工作单位：深圳大学；完成单位：深圳大学；主要贡献：对项目创新点1、2、3做出了突破性贡献；提出三维叠层微电极和三维金属微型腔模具的叠层成形工艺；是本项目核心知识产权1的第一发明人，知识产权2、3、5、6的主要发明人；是代表性论文1-3、5-10的通讯作者，论文4的主要作者。
）2. 徐斌（职称：副教授；工作单位：深圳大学；完成单位：深圳大学；主要贡献：对创新点1、2做出了贡献，主导了三维微电极成形工艺的研究，并将其应用于微细电火花加工；对三维微电极的放电过程进行了研究，有效减小了三维微结构的接缝放电痕；知识产权证明目录中第2、3 项发明专利的第一发明人；代表性论文1、3、5、7、9、10的第一作者，论文2、6、8的主要作者。
）3. 阮双琛（职称：教授；工作单位：深圳大学；完成单位：深圳大学；主要贡献：对创新点1做出了贡献，对飞秒激光烧蚀铜箔的物理对飞秒激光烧蚀铜箔的物理现象进行合理解释并对其烧蚀过程进行数值模拟，从而获得了飞秒激光切割铜箔二维微结构的工艺参数；根据制备工艺需要，对飞秒激光的光路系统进行了改造，搭建了光脉冲重复频率扩展器及飞秒激光切割系统；知识产权目录中第7项发明专利的第一发明人，知识产权目录中第2、3主要发明人；代表性论文1-6、8的主要作者。
）4. 龚峰（职称：副教授；工作单位：深圳大学；完成单位：深圳大学；主要贡献：对创新点2、3做出了贡献，将三维叠层金属微模具应用于微拉伸领域，并将该技术应用于科研设备超声微注塑/微胀形系统；(2)知识产权证明目录中第4项发明专利的第一发明人，知识产权证明目录中第6项发明专利的主要发明人；(3)代表性论文4的主要作者。
）5. 罗烽（职称：副教授；工作单位：深圳大学；完成单位：深圳大学；主要贡献：对创新点3做出了贡献，将三维微电极所加工的三维微结构应用于微拉伸/微胀形领域，并将该技术应用于科研设备超声微拉深/微胀形系统；知识产权证明目录中第5、6 项发明专利的第一发明人，知识产权证明目录中第1、2 项发明专利的主要发明人；代表性论文4的第一作者和通讯作者。
）6. 胡作寰（职称：高级工程师；工作单位：深圳市银宝山新科技股份有限公司；完成单位：深圳市银宝山新科技股份有限公司；主要贡献：对创新点1做出了贡献，通过产学研的方式将三维叠层微电极用于复合材料注塑模具中三维微结构的加工，负责本工艺技术在深圳市银宝山新科技股份有限公司产业化工作；(2)知识产权证明目录中第9项发明专利的第一发明人。
）7. 高国利（职称：高级工程师；工作单位：深圳市银宝山新科技股份有限公司；完成单位：深圳市银宝山新科技股份有限公司；主要贡献：对创新点1做出了贡献，将三维微电极用于复合材料注塑模具中三维微结构的加工，负责本技术在深圳市银宝山新科技股份有限公司产业化工作；知识产权证明目录中第9项发明专利的第二发明人。
）8. 刘亮（职称：工程师；工作单位：大族激光科技产业集团股份有限公司；完成单位：大族激光科技产业集团股份有限公司；主要贡献：对创新点1做出了贡献，针对本项目的关键技术，深圳大学与大族激光科技产业集团股份有限公司共同承担了深圳市技术攻关项目，其为大族激光科技产业集团股份有限公司主要参与者；根据应用需要搭建了激光加工定位工作台；知识产权证明目录中第10项发明专利的主要发明人。
）9. 丘文桂（职称：高级会计师；工作单位：东莞市纳利光学材料有限公司；完成单位：东莞市纳利光学材料有限公司；主要贡献：对创新点2做出了贡献，主导了三维叠层圆盘电极在东莞市纳利光学材料有限公司产业化应用；与深圳大学进行产学研合作，组建了研发团队，对三维叠层圆盘电极微细电火花加工微凹辊中微结构的技术进行研发；详细参见东莞市纳利光学材料有限公司与深圳大学机电与控制工程学院的产学研协议。
）10. 万珍平（职称：教授；工作单位：华南理工大学；完成单位：华南理工大学；主要贡献：对创新点2有贡献，与深圳大学建立合作关系，将Cu/Sn三维叠层圆盘电极用于LED导光板模板和多晶硅太阳能电池表面微结构；参与了三维叠层圆盘电极在东莞市纳利光学材料有限公司的产业化应用；知识产权8的第一发明人）项目简介目前，功能性三维微结构已广泛用于国防、航空航天、汽车模具等重大领域。
通过微柱状电极的逐层扫描放电加工是获得上述三维微结构的主流技术，但存在加工效率低、电极损耗严重等缺点，严重制约相关产品的研发周期和性能。
项目组在国际上首次提出三维微电极叠层制备工艺并将其应用于电火花加工，以此减小电极损耗并提高三维微结构的加工效率。
三维微电极叠层制备工艺是解决上述问题的核心技术，项目组经过多年研究，取得以下创新成果：(1)提出了三维微电极的叠层制备工艺并将其应用于电火花加工。
项目组将多层铜箔二维微结构进行叠加拟合从而获得三维叠层微电极，并首次将三维微电极用于电火花加工，解决了功能性三维微结构加工效率低的技术瓶颈。
上述关键工艺技术填补了国际空白，使三维微细电火花加工进入产业化应用阶段。
目前，三维叠层微电极已成功用于卫星热管挤压模具的加工，其生产的热管已用于遥感系列卫星。
(2)提出了三维叠层圆盘电极电火花变损耗制备微沟槽工艺。
该工艺以三维微电极制备工艺为基础，创造性地提出将不同损耗速率的箔材构成三维叠层圆盘电极，并将其应用于旋转电火花加工。
通过精确控制各层圆盘电极的损耗量，制备出不同轮廓形状的微沟槽结构。
该工艺彻底颠覆了电极损耗是不利因素这一传统观念，加工精度高（±2μm）。
与主流技术相比，该工艺可同时加工多条微沟槽，加工效率提高1倍以上。
目前，该工艺已被用于高精密光学薄膜的制备。
(3)针对叠层电极加工的微结构模具，发明了金属薄板瞬态柔性冲头超声微成形方法。
首次将瞬态柔性冲头技术引入到微成形工艺，通过该工艺对功能性微结构进行复制从而获得微结构钣金件。
上述工艺制备得到Ф200μm的杯形件和200μm×200μm的盒形件，是世界上最小尺寸的微拉深件。
目前，该工艺所制备的微结构钣金件已被用于**型号的制导炮弹中。
上述研究成果获得国家发明专利12项，软件著作权1项，发表SCI论文23篇。
项目的研究成果顺利通过科技成果鉴定，被以姚建铨院士和钱清泉院士为组长的专家组评价为：本项目所取得成果是一种具有原创思想和技术的先进工艺，成果技术居国际先进水平。
该项目荣获2016年度中国光学工程学会创新技术一等奖。
本项目2009年开始实施，经过9年研究，项目组在三维微细电火花加工领域已拥有独创的新工艺和新技术。
研究成果实现了三维微细电火花加工的大规模产业化应用，确立了广东省三维微细电火花加工的技术优势地位。
目前，三维叠层微电极已被上海卫星装备研究所、中国兵器工业第五九研究所、大族激光科技产业集团股份有限公司、深圳市银宝山新科技股份有限公司、东莞市纳利光学材料有限公司等单位应用于卫星热管挤压模具、兵器冲压模具、激光设备关键零部件、复合材料注塑模具、光学薄膜微凹辊等领域。
2015-2017年度，本项目的研究成果共产生销售额5.14亿元，新增利润1.05亿元。
代表性论文专著目录论文1：<Laminated fabrication of 3D micro-electrode based on WEDM and thermal diffusion welding>论文2：<Laminated fitting fabrication of Cu–Sn composite 3D micro electrodes and elimination of ridges on the machined surface of 3D micro-cavities> 论文3：<Laminated fabrication of 3D queue micro-electrode and its application in micro-EDM>论文4：<An ultrasonic microforming process for thin sheet metals and its replication abilities >论文5：<Micro-electrical discharge machining of 3D micro-molds fromPd40Cu30P20Ni10 metallic glass by using laminated 3D micro-electrodes>论文6：<Study on machining 3D micro mould cavities using reciprocating micro ECM with queued foil microelectrodes >论文7：<Micro-ECM of 3D micro-electrode for efficiently processing 3D micro-structure>论文8：<Vibration-assisted micro-ECM combined with polishing to machine 3D microcavities by using an electrolyte with suspended B4C particles>论文9：<Applying a foil queue micro-electrode in micro-EDM to fabricate a 3D micro-structure>论文10：<Elimination of 3D micro-electrode’s step effect and applying it in micro-EDM>知识产权名称专利1：<一种微型钣金零件拉深成形方法>（ZL201210059399.1）专利2：<一种基于薄片电极的微细电火花制备三维微结构的加工方法>（ZL201310442881.8）专利3：<一种基于双向三维特征叠加的三维微结构加工方法>（ZL201610070770.2）专利4：<一种大拉深比的微拉深件成形方法>（ZL201410773197.2）专利5：<柔性冲头超声微拉深分步成形方法及其装置>（ZL201310037811.4）专利6：<柔性冲头超声微拉深模具及压边间隙调整与测量方法>（ZL201510856661.9）专利7：<一种光脉冲重复频率扩展器及激光应用系统>（ZL201110029985.7）专利8：<一种多晶硅太阳电池绒面的制造方法>（ZL201110439056.3）专利9：<一种电火花加工方法及系统>（ZL201310378717.5）专利10：<激光加工系统及其激光工作台>（ZL201620151350.2）推广应用情况创新点1成果被上海卫星装备研究所用于卫星热管挤压模具的加工。