塑料精密成型技術(shù)與裝備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化

北京化工大學(xué)、海天塑機(jī)集團(tuán)、浙江大學(xué)三家單位聯(lián)手，在我國一紙空白的   成型技術(shù)與裝備，用八年時間描繪了一幅中國技術(shù)后來居上的畫卷。其生產(chǎn)的精 密擠出成型裝備制品性能與      公司水平相當(dāng)；   注射成型裝備制品質(zhì)量重復(fù)精度比      水平提高近一倍，產(chǎn)品   瑞士、德國和日本等數(shù)十個    和地區(qū)，讓海天塑機(jī)集團(tuán)2010年銷售收入躍居世界   ，為此，   《塑料》發(fā)表主編評論文章《海天列強》。項目成果也由此獲得了2011年 度   技術(shù)進(jìn)步二等獎。
    該項目   完成人、北京化工大學(xué)教授楊衛(wèi)民告訴記者，   塑料制品是指具有嚴(yán)格尺寸與形位公差和表面質(zhì)量精度要求的   塑料制品，如手機(jī)零部件、液晶屏導(dǎo) 光板、光學(xué)塑料透鏡、   醫(yī)用導(dǎo)管等，   采用   成型技術(shù)與裝備來加工制造。   塑料制品主要采用   的模塑成型方法，不同于金屬切削成型中，通過 “加工、測量、再加工”的“尺寸逐步逼近”來滿足精度要求，而是直接成型制品，在20米/分鐘以上的連續(xù)高速擠出和不足1秒的瞬間注射成型中，要 滿足的尺寸偏差和重復(fù)精度要求, 難度   大。
    在本項目實施前，這類技術(shù)和裝備   被   公司所壟斷，特別是在2004年，德國Arburg公司制造出了重復(fù)精度達(dá)0.07%的   注塑機(jī)，在業(yè)內(nèi)引起 轟動，并了      市場。而當(dāng)時國產(chǎn)塑料注射成型裝備制品重復(fù)精度在1%左右，只能用于普通塑料制品生產(chǎn)，無法滿足   成型   低標(biāo)準(zhǔn)0.1%的精 度要求，   遑論與Arburg公司的差距了。由于國產(chǎn)裝備精度低，我國現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展所急需的塑料   成型裝備不得不大量   。海關(guān)數(shù)據(jù)顯示：我國   精 密注塑機(jī)的數(shù)量從2001年的近1.4萬臺增長至2004年的近2萬臺。這種依賴   的不利局面，直到2006年前后，本項目取得突破并大規(guī)模應(yīng)用時才被    扭轉(zhuǎn)。
    塑料   成型核心是對制品比容積（V）穩(wěn)定性(擠出成型)或重復(fù)性(注射成型)的   控制。楊衛(wèi)民指出，在所有塑料成型過程中都存在一種規(guī)律，那就是壓力 （P）和溫度（T）會對比容積（V）產(chǎn)生   影響，而比容積（V）的變化則會引起成型制品質(zhì)量和形狀尺寸變化，這就是塑料的PVT特性。只有掌握了塑料加 工過程中的這種特性，并研制   成型裝備對工藝參數(shù)進(jìn)行   控制，才能獲得   制品。
    但在當(dāng)時，塑料PVT特性關(guān)系測試的核心技術(shù)在我國長期處于空白，也德國、日本和   的三家公司掌握。針對這個問題，項目完成單位潛心攻關(guān)，終于 發(fā)明了塑料PVT特性的在線測試方法及裝置，拿下了   成型技術(shù)與裝備國產(chǎn)化路上的   只攔路虎。   難能可貴的是，一改   技術(shù)只能進(jìn)行離線測試的 缺點，實現(xiàn)了在線測試。利用這個技術(shù)，項目完成單位建立了我國   個工程塑料PVT特性關(guān)系數(shù)據(jù)庫，包含五大系列60多個品種近2000個牌號的工程 塑料，為塑料   成型裝備PVT在線控制奠定了基礎(chǔ)。
    在此基礎(chǔ)上，針對   成型的主要影響因素，項目完成單位經(jīng)過八年攻關(guān)，通過工藝裝備創(chuàng)新和系統(tǒng)集成，突破了塑料均勻塑化與穩(wěn)定輸送、伺服驅(qū)動與液壓控制優(yōu) 化、模板結(jié)構(gòu)及   成型工藝優(yōu)化、塑料注射充模成型過程可視化方法和裝置等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出了具有      水平的   注射成型和   擠出成型裝備，并 實現(xiàn)了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。記者發(fā)現(xiàn)，這些技術(shù)的大都是從零開始，但多數(shù)成果卻填補了國內(nèi)空白，有些成果甚至      。譬如，注射成型可視系統(tǒng)就屬于國內(nèi)    創(chuàng)，比肩   。該技術(shù)   了注射成型中20余種典型缺陷的產(chǎn)生機(jī)理及解決措施，并編制了《注射成型工藝指南》，為   塑料制品生產(chǎn)制訂合理的成型工藝提供 了。
    經(jīng)   機(jī)構(gòu)檢測，本項目   的   注射成型裝備主要性能指標(biāo)優(yōu)于   同類   技術(shù)，   擠出成型裝備主要性能指標(biāo)達(dá)到      水平。目前已建成   擠出成 型生產(chǎn)線達(dá)34條，28種機(jī)型的   注塑機(jī)已大規(guī)模生產(chǎn)并已售出6萬余臺，   瑞士、德國和日本等數(shù)十個   和地區(qū)。2008～2010年累計銷售收 入107.3億元，利潤16.15億元，稅收8.13億元，創(chuàng)匯2.17億美元。