塑料精密成型技术与装备的研发及产业化

北京化工大学、海天塑机集团、浙江大学三家单位联手，在我国一纸空白的   成型技术与装备，用八年时间描绘了一幅中国技术后来居上的画卷。其生产的精 密挤出成型装备制品性能与      公司水平相当；   注射成型装备制品质量重复精度比      水平提高近一倍，产品   瑞士、德国和日本等数十个    和地区，让海天塑机集团2010年销售收入跃居世界   ，为此，   《塑料》发表主编评论文章《海天列强》。项目成果也由此获得了2011年 度   技术进步二等奖。
    该项目   完成人、北京化工大学教授杨卫民告诉记者，   塑料制品是指具有严格尺寸与形位公差和表面质量精度要求的   塑料制品，如手机零部件、液晶屏导 光板、光学塑料透镜、   医用导管等，   采用   成型技术与装备来加工制造。   塑料制品主要采用   的模塑成型方法，不同于金属切削成型中，通过 “加工、测量、再加工”的“尺寸逐步逼近”来满足精度要求，而是直接成型制品，在20米/分钟以上的连续高速挤出和不足1秒的瞬间注射成型中，要 满足的尺寸偏差和重复精度要求, 难度   大。
    在本项目实施前，这类技术和装备   被   公司所垄断，特别是在2004年，德国Arburg公司制造出了重复精度达0.07%的   注塑机，在业内引起 轰动，并了      市场。而当时国产塑料注射成型装备制品重复精度在1%左右，只能用于普通塑料制品生产，无法满足   成型   低标准0.1%的精 度要求，   遑论与Arburg公司的差距了。由于国产装备精度低，我国现代制造业发展所急需的塑料   成型装备不得不大量   。海关数据显示：我国   精 密注塑机的数量从2001年的近1.4万台增长至2004年的近2万台。这种依赖   的不利局面，直到2006年前后，本项目取得突破并大规模应用时才被    扭转。
    塑料   成型核心是对制品比容积（V）稳定性(挤出成型)或重复性(注射成型)的   控制。杨卫民指出，在所有塑料成型过程中都存在一种规律，那就是压力 （P）和温度（T）会对比容积（V）产生   影响，而比容积（V）的变化则会引起成型制品质量和形状尺寸变化，这就是塑料的PVT特性。只有掌握了塑料加 工过程中的这种特性，并研制   成型装备对工艺参数进行   控制，才能获得   制品。
    但在当时，塑料PVT特性关系测试的核心技术在我国长期处于空白，也德国、日本和   的三家公司掌握。针对这个问题，项目完成单位潜心攻关，终于 发明了塑料PVT特性的在线测试方法及装置，拿下了   成型技术与装备国产化路上的   只拦路虎。   难能可贵的是，一改   技术只能进行离线测试的 缺点，实现了在线测试。利用这个技术，项目完成单位建立了我国   个工程塑料PVT特性关系数据库，包含五大系列60多个品种近2000个牌号的工程 塑料，为塑料   成型装备PVT在线控制奠定了基础。
    在此基础上，针对   成型的主要影响因素，项目完成单位经过八年攻关，通过工艺装备创新和系统集成，突破了塑料均匀塑化与稳定输送、伺服驱动与液压控制优 化、模板结构及   成型工艺优化、塑料注射充模成型过程可视化方法和装置等关键技术，成功研制出了具有      水平的   注射成型和   挤出成型装备，并 实现了大规模产业化。记者发现，这些技术的大都是从零开始，但多数成果却填补了国内空白，有些成果甚至      。譬如，注射成型可视系统就属于国内    创，比肩   。该技术   了注射成型中20余种典型缺陷的产生机理及解决措施，并编制了《注射成型工艺指南》，为   塑料制品生产制订合理的成型工艺提供 了。
    经   机构检测，本项目   的   注射成型装备主要性能指标优于   同类   技术，   挤出成型装备主要性能指标达到      水平。目前已建成   挤出成 型生产线达34条，28种机型的   注塑机已大规模生产并已售出6万余台，   瑞士、德国和日本等数十个   和地区。2008～2010年累计销售收 入107.3亿元，利润16.15亿元，税收8.13亿元，创汇2.17亿美元。