📞 0571-85371297 / 17767095967    📍 杭州市西湖区开物创新大厦B座801室

前沿速递|2025-2026 年度模具领域三大标杆成果盘点
2026-08-24 17:00:25

引言

Introduction

模具被誉为“工业之母”,是制造业不可或缺的核心基础装备。过去一年,国内多所顶尖高校在模具、成形工艺及先进材料领域取得了一系列令人瞩目的突破——有的摘得国家科技进步奖,有的刷新了世界性能纪录。本期推文聚焦三大代表性成果,为浙江模具行业同仁提供前沿参考。

01

浙大赵朋团队

特种工程塑料精密注射成型技术与装备

1

荣誉

2025年度国家科学技术进步二等奖

2

团队

浙江大学机械工程学院赵朋教授团队

3

关键词

特种工程塑料、注塑成型、超声透视、智能精密装备

特种工程塑料性能强悍——在太空环境中抗辐射、耐极温,强度接近金属而重量仅为钢的六分之一,是航天器电连接器、结构件等关键部位的不二之选。但这类材料的加工难度同样“强悍”:成型温度高达380℃左右,熔体黏度极大,流动性差,对注塑工艺的稳定性要求近乎苛刻。

赵朋团队在这一领域深耕了十五年,最终组合出一套独具特色的技术方案:将B超原理嫁接到注塑生产线上,利用超声波穿透金属模具壁,实时“看清”模腔内熔体的流动状态与固化进程——相当于给模具装上了一只“透视眼”;同时,为注塑机配备智能调控模型,能根据实时反馈自动修正温度、压力、保压时间等核心参数,替代人工经验;最后引入磁悬浮检测手段,在不破坏制品的前提下完成内部缺陷的快速筛查。

依靠这套技术体系,团队制造的特种工程塑料连接器已应用于中国空间站和长征系列火箭的电连接器,经受住了发射时的剧烈震动和高温冲击,成为航天任务成功的关键保障之一。

4

对模具行业的意义

该成果解决了特种工程塑料成型“看不见、控不准、检不出”的难题,为高端注塑模具的智能化、精密化升级提供了技术范式,未来在航空航天、医疗器械、光通信等高附加值领域具有广阔转化空间。

02

上海交大曾小勤团队

一体化压铸免热处理铝/镁合金

1

荣誉

2025年度国家科学技术进步二等奖

2

团队

上海交通大学材料科学与工程学院曾小勤教授团队

3

关键词

一体化压铸、免热处理、形性双控

在传统汽车制造中,一个车身结构件往往需要将数十甚至上百个零件分别冲压、焊接、组装而成。一体化压铸技术的出现,将这些工序压缩为“一次成型”,大幅提升了生产效率和车身刚性。然而,难题随之而来:采用传统高强铝合金压铸的大型零件,必须经过高温热处理才能获得足够的强度,而超大型薄壁件在热处理过程中极易发生翘曲变形,导致整件报废——这道坎一度卡住了行业的规模量产。

曾小勤团队历时多年攻关,交出了一套系统性答卷:从材料源头入手,研制出系列免热处理高强韧压铸铝合金与镁合金,省去热处理环节即可达到使用标准;在工艺层面,构建了大型复杂构件一体化压铸的“形性双控”技术体系,确保成型精度与力学性能同步达标;在装备端,联合国内龙头企业开发出高精度、高动态响应的大型智能压铸单元,实现了从材料配方到生产装备的全链路自主化。

团队主导研发的“纤晶”系列免热处理铝合金,是目前全球首款经大规模量产验证的超大型一体化压铸专用材料,已在极氪、领克、沃尔沃、比亚迪、蔚来、小鹏、特斯拉等主流新能源车型上批量搭载,单车减重效果平均达22%。

4

对模具行业的意义

该成果直接推动大型压铸模具设计、制造与工艺优化升级,为新能源汽车轻量化制造提供了成套解决方案,带动了大型压铸模具、装备和新材料产业协同发展。

03

武汉理工傅正义院士团队

高性能低成本氮化硅陶瓷刷新世界纪录

1

发表期刊

Journal of Advanced Ceramics(先进陶瓷,国际权威期刊)

2

团队

武汉理工大学/湖北隆中实验室 傅正义院士、季伟教授团队

3

关键词

结构陶瓷之王、氮化硅、液相烧结、硬韧双选

氮化硅陶瓷被誉为“结构陶瓷之王”,凭借其耐高温、耐磨损、电绝缘等综合性能,在半导体刻蚀机、光刻机等高端装备中扮演着不可替代的角色。然而,这一关键材料的技术与产能长期被海外巨头把持,国内依赖进口的局面亟待破解。

传统制备工艺中,陶瓷材料始终面临一对天然矛盾:要提高硬度,往往牺牲韧性;要提升韧性,又难以兼顾强度。国际同行多年来尝试各种配方优化,始终未能彻底跳出这一“硬韧互斥”的困局。

傅正义院士团队选择另辟蹊径——不再仅仅调整化学配比,而是从微观结构入手,原创出共生柱状团簇这一新型组织形态。可以形象地理解为:在陶瓷内部构筑了无数微米级的“钢筋混凝土单元”,硬质相与增韧相相互穿插、协同受力,从根源上解耦了硬度与韧性之间的冲突。最终交出的性能指标十分亮眼:抗弯强度982±63 MPa、断裂韧性10.2±0.3 MPa·m¹/²、维氏硬度20.1±0.3 GPa,三项数据均刷新了全球液相烧结氮化硅陶瓷的历史最好水平

该材料在1600℃超高温下仍可保持尺寸稳定,硬度仅次于金刚石,而密度仅为传统合金的40%。除半导体装备外,其在新能源汽车800V高压电驱轴承、精密模具耐高温镶件等场景中也展现出巨大应用前景。

4

对模具行业的意义

氮化硅陶瓷在精密模具(尤其是高温、高磨损工况)中具有巨大应用潜力。该成果实现了从原料处理到精密加工的全链条自主可控,预计2-3年可实现小批量试制,对于长期受制于进口陶瓷材料的精密模具制造领域,这将是一份值得期待的“国产替代”方案。


趋势观察


三大方向值得关注

智能化装备成为核心竞争力

浙大“超声透视+智能大脑”注塑装备表明,能实时感知、自适应调控的智能装备,正在重塑模具行业的竞争格局。

一体化压铸持续引领变革

免热处理铝合金的国家奖加冕,标志着一体化压铸从“技术突破”迈向“规模化量产”阶段,大型压铸模具的需求与要求同步攀升。

工模具材料迈向原子级调控

武汉理工氮化硅陶瓷的突破,显示工模具材料正从宏观配方优化走向微观结构精准设计与性能协同调控。



上述三大成果从材料、工艺、装备三个维度,勾勒出模具工业向轻量化、精密化、智能化、自主化演进的技术路线图。这三项成果既是标杆,也是信号——高校实验室里的突破,正在快速向产业化转化。各企业需主动对接、提前布局,方能在下一轮技术浪潮中占据主动。

*本文信息均来源于各高校官方发布及公开学术期刊,仅供参考。

来源:《模具工业》

编辑:周婉婷

责编:徐胭脂

推荐阅读

2025浙江省模具产业协同发展大会暨协会年度盛典在杭隆重召开

高规格座谈!浙江模协与斯洛伐克当地企业共探中欧合作机遇

浙江模协与美国马里兰州蒙哥马利郡成功举行合作洽谈会并签署合作协议

精益赋能,智造未来|浙江模协特邀行业专家授精益生产管理课程

数智英才公益项目·强鹰五期结业考核顺利结束

谭建荣院士一行赴友成模具洽谈合作 ,共推模具行业智能化升级

探秘MIT与科赫癌症研究所,浙江模协12天美国考察圆满收官

浙江模协美国商务考察团赴中国国际贸易促进会驻美国代表处开展交流座谈

浙江模协中欧考察团赴德参观2025年杜塞尔多夫塑料橡胶展,学习国际前沿技术

汇聚全球智慧,共育数字贸易人才:浙江模协深化产教融合新篇章

省委书记袁家军率团“打卡”,浙江模协谱写帮扶新篇章

首场东西部协作招聘会在川举行,300+优质岗位助力大学生“好就业、就好业”!

浙江模协与省标院战略合作签约仪式暨团体标准专家工作委员会启动会圆满举行

喜报!| 浙江模协秘书长周根兴当选全省社会组织领军人物

爱心助学,筑梦未来——浙江模协走进龙泉住龙镇中心小学

技能点亮梦想,认证铸就人才——浙江模协模具工职业技能等级认定(台州考点)顺利结束