近年中國塑料機械領(lǐng)域的部分創(chuàng)新和突破
一、成果名稱:聚合物動態(tài)成型加工技術(shù)與裝備
研發(fā)單位:華南理工大學(xué)
華南理工大學(xué)瞿金平教授率先提出將振動力場引入聚合物成型加工全過程新概念,并在此基礎(chǔ)上發(fā)明研制成功動態(tài)成型加工裝備。聚合物動態(tài)成型加工技術(shù)與裝備具有很高的科學(xué)價值,是世界塑料機械制造技術(shù)的一個突破。(1)獨創(chuàng)性地將機械振動力場引入塑料塑化成型全過程,變傳統(tǒng)質(zhì)量、動量和能量傳遞過程為周期性振動過程,并通過機械、液壓、電子、電磁技術(shù)有機融合,實現(xiàn)了塑料振動熱耗散及分子解纏結(jié)塑化新機理和振動剪切輸運控制的動態(tài)壓力成型新方法;(2)首創(chuàng)塑料擠出成型的固體壓實、熔融塑化和熔體輸運階段疊加機械振動力場,使塑化擠出成型過程變成周期性振動過程,開發(fā)成功塑料電磁動態(tài)塑化擠出系列設(shè)備、塑料單螺桿振動塑化擠出系列設(shè)備;(3)獨創(chuàng)塑料注射成型的塑化計量、注射充模、保壓補縮階段疊加脈動壓力,使塑化注射成型過程變成脈沖式?jīng)_擊動態(tài)過程,開發(fā)成功電磁式塑料動態(tài)塑化注射成型機、脈動壓力誘導(dǎo)塑料注射成型系列設(shè)備、塑料脈振塑化注射成型系列設(shè)備。與傳統(tǒng)設(shè)備相比,新設(shè)備具有物料熱機械歷程縮短30%左右、加工溫度降低20℃以上、加工能耗降低30%以上、混煉效果及制品性能提高、噪聲降至77分貝以下、對物料適應(yīng)性廣等顯著特點,解決了傳統(tǒng)技術(shù)存在的能耗大、噪音大、對物料適應(yīng)性窄、塑化效果及制品質(zhì)量難以控制等國際上一直未能很好解決的問題。多項自主開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)被鑒定專家們一致認為”處于國際領(lǐng)先水平”,獲得覆蓋10多個國家和地區(qū)的發(fā)明專利。
新設(shè)備及其系列產(chǎn)品多年來已在全國各省市推廣應(yīng)用近3800臺套,極大促進了我國塑料擠出成型加工技術(shù)的發(fā)展,對整個國民經(jīng)濟發(fā)展的高技術(shù)化和高速化做出了重大貢獻。新技術(shù)使聚合物成型加工原理和概念實現(xiàn)了由”穩(wěn)態(tài)”到”動態(tài)”的變革,打破了我國引進、跟蹤、低水平仿制的局面,推動了聚合物成型裝備業(yè)技術(shù)進步和塑料制品加工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
二、成果名稱:數(shù)碼光盤精密注射機
研發(fā)單位:廣東泓利機器有限公司
公司負責(zé)人黃步明在發(fā)明“雙動模注射成型機”(獲歐、美、日等多國發(fā)明專利)及“四缸差動鎖模裝置”的基礎(chǔ)上,成功研制了“全液壓四缸直鎖二板式注塑機”,是國際上最早研制成功全液壓二板式注塑機之一,在我國塑機行業(yè)幾乎全部為肘桿式注塑機的背景下,該公司的發(fā)明及其運用獨樹一幟,不僅解決了普通肘桿式注塑機在精密注塑技術(shù)上許多難題,還表現(xiàn)出很多精密成型技術(shù)上的優(yōu)點。
2003年,泓利公司成功地運用已有結(jié)構(gòu)技術(shù)研制出我國首臺數(shù)碼光盤注射成型機(目前全世界僅有的十幾家廠商有能力生產(chǎn)光盤注塑機),結(jié)束了我國不能生產(chǎn)光盤注塑機的歷史;2006年3月,該公司又以該技術(shù)為基礎(chǔ)研制成功高速超精密注塑機,關(guān)鍵技術(shù)指標“制品重量重復(fù)精度”及“注射速度”達到國際先進的0.14%及1000mm/s,整體技術(shù)達到國際的先進水平。以“全液壓四缸直鎖二板式注塑機”為基礎(chǔ)的數(shù)碼光盤注塑機及高速超精密注塑機的研制成功實現(xiàn)了我國注塑機從普通向超精密的歷史性跨越,為我國精密注塑技術(shù)開啟了一個新的里程。
三、成果名稱:精密擠出創(chuàng)新技術(shù)及裝備
研發(fā)單位:北京化工大學(xué)
以吳大鳴教授為首的科研團隊,于上世紀90年代率先在國內(nèi)開展精密擠出成型機理及裝備的研究,對精密擠出成型的關(guān)鍵裝備進行了攻關(guān)和創(chuàng)新,在并聯(lián)式穩(wěn)壓系統(tǒng)、穩(wěn)壓穩(wěn)流擠出機頭等關(guān)鍵技術(shù)上進行了自主創(chuàng)新,在失重式加料計量系統(tǒng)、統(tǒng)計過程控制系統(tǒng)等方面進行了跟蹤開發(fā),研制成功精密擠出成型裝備。
四、成果名稱:超高分子量聚乙烯螺桿擠出管材創(chuàng)新技術(shù)及設(shè)備
研發(fā)單位:北京化工大學(xué)
以薛平教授為首的科研團隊,在國內(nèi)外首次將單螺桿擠出機成功地用于純超高分子量聚乙烯的成型加工,通過擠出機塑化系統(tǒng)、成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,很好地解決了高粘度、低摩擦因數(shù)物料的穩(wěn)定、高效擠出成型問題,目前已在國內(nèi)成功推廣近20條生產(chǎn)線,生產(chǎn)直徑為600mm以下的管材。
五、成果名稱:PF輸氣/供水管材創(chuàng)新技術(shù)設(shè)備
研發(fā)單位:青島天星高材發(fā)展有限公司
設(shè)計了新型的IKV給料系統(tǒng),Barr螺桿主機的名義比功率、比流量達到了國際先進水平;多頭螺旋機頭加循環(huán)油溫控制機構(gòu)實現(xiàn)了高速擠出;一箱兩室定徑水槽、板式定徑元件、對流循環(huán)噴淋冷卻系統(tǒng)的設(shè)計有效的滿足了高速擠出的需要;超聲波在線壁厚測量系統(tǒng)精確控制管壁厚度,減少壁厚波動,可以節(jié)約原材料5%以上;超聲波壁厚測量系統(tǒng)、重力加料系統(tǒng)與生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)閉環(huán)控制,大大提高了生產(chǎn)線的自動化水平。本項目總體技術(shù)達到國際先進水平。
六、成果名稱:塑料雙螺桿硅烷交聯(lián)聚乙烯混煉擠出造粒生產(chǎn)線創(chuàng)新技術(shù)設(shè)備
研發(fā)單位:大連冰山橡塑股份有限公司
在國內(nèi)首次獨立自主創(chuàng)性開發(fā)了塑料雙螺桿硅烷交聯(lián)聚乙烯混煉擠出造粒生產(chǎn)線,創(chuàng)造性地在高速旋轉(zhuǎn)的細長芯軸上設(shè)計了溫控系統(tǒng)、扭矩保護系統(tǒng)、高自潔高互換的螺旋元件、高比扭矩的齒輪箱等,突破了國際上采用雙階機的模式,該機組的長徑比高達36:1、比扭矩高達9Nm/cm3、生產(chǎn)能力650kg/h,生產(chǎn)線采用PLC控制,大大提高了生產(chǎn)線的自動化水平。本項目總體技術(shù)達到國際先進水平。