●成果名稱：塑料精密成型技術與裝備的研發及產業化
●獲獎級別：2011年度國家科技進步二等獎
●完成單位：北京化工大學等
北京化工大學、海天塑機集團、浙江大學三家單位聯手，在我國一紙空白的精密成型技術與裝備領域，用八年時間描繪了一幅中國技術后來居上的畫卷。其生產的精密擠出成型裝備制品性能與國際領先公司水平相當；精密注射成型裝備制品質量重復精度比國際領先水平提高近一倍，產品暢銷瑞士、德國和日本等全球數十個國家和地區，讓海天塑機集團2010年銷售收入躍居世界第一，為此，美國《塑料新聞》發表主編評論文章《海天超越全球列強》。項目成果也由此獲得了2011年度國家科學技術進步二等獎。
該項目第一完成人、北京化工大學教授楊衛民告訴記者，精密塑料制品是指具有嚴格尺寸與形位公差和表面質量精度要求的高端塑料制品，如手機零部件、液晶屏導光板、光學塑料透鏡、精密醫用導管等，必須采用精密成型技術與裝備來加工制造。精密塑料制品主要采用高效率的模塑成型方法，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，而是一步到位直接成型制品，在20米/分鐘以上的連續高速擠出和不足1秒的瞬間注射成型中，要滿足高精度的尺寸偏差和重復精度要求, 難度極大。
在本項目實施前，這類技術和裝備完全被國外公司所壟斷，特別是在2004年，德國Arburg公司制造出了重復精度達0.07%的精密注塑機，在業內引起轟動，并快速占領了高端國際市場。而當時國產塑料注射成型裝備制品重復精度在1%左右，只能用于普通塑料制品生產，無法滿足精密成型最低標準0.1%的精度要求，更遑論與Arburg公司的差距了。由于國產裝備精度低，我國現代制造業發展所急需的塑料精密成型裝備不得不大量進口。海關數據顯示：我國進口精密注塑機的數量從2001年的近1.4萬臺增長至2004年的近2萬臺。這種依賴進口的不利局面，直到2006年前后，本項目取得突破并大規模應用時才被徹底扭轉。
塑料精密成型核心是對制品比容積（V）穩定性(擠出成型)或重復性(注射成型)的精確控制。楊衛民指出，在所有塑料成型過程中都存在一種規律，那就是壓力（P）和溫度（T）會對比容積（V）產生一定影響，而比容積（V）的變化則會引起成型制品質量和形狀尺寸變化，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，并研制精密成型裝備對工藝參數進行有效控制，才能獲得精密制品。
但在當時，塑料PVT特性關系測試的核心技術在我國長期處于空白，全球也僅有德國、日本和美國的三家公司掌握。針對這個問題，項目完成單位潛心攻關，終于發明了塑料PVT特性的在線測試方法及裝置，拿下了精密成型技術與裝備國產化路上的第一只攔路虎。更難能可貴的是，新技術一改國外技術只能進行離線測試的缺點，率先實現了在線測試。利用這個技術，項目完成單位建立了我國第一個工程塑料PVT特性關系數據庫，包含五大系列60多個品種近2000個牌號的工程塑料，為塑料精密成型裝備PVT在線控制奠定了基礎。
在此基礎上，針對精密成型的主要影響因素，項目完成單位經過八年攻關，通過工藝裝備創新和系統集成，突破了塑料均勻塑化與穩定輸送、伺服驅動與液壓控制優化、模板結構及精密成型工藝優化、塑料注射充模成型過程可視化方法和裝置等關鍵技術，成功研制出了具有國際領先水平的精密注射成型和精密擠出成型裝備，并實現了大規模產業化。
記者發現，這些技術的開發大都是從零開始，但多數成果卻填補了國內空白，有些成果甚至領先國際。譬如，注射成型可視系統就屬于國內首創，比肩國際。該技術研究了注射成型中20余種典型缺陷的產生機理及解決措施，并編制了《注射成型工藝指南》，為精密塑料制品生產制訂合理的成型工藝提供了保障。
經權威機構檢測，本項目研發的精密注射成型裝備主要性能指標優于國外同類先進技術，精密擠出成型裝備主要性能指標達到國際先進水平。目前已建成精密擠出成型生產線達34條，28種機型的精密注塑機已大規模生產并已售出6萬余臺，暢銷瑞士、德國和日本等全球數十個國家和地區。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，創匯2.17億美元。