想要更“薄”身材？对短射say no！---三招打满薄壁制件
注塑填充过程是塑料在模穴中成型的起始步骤，由于牵涉到塑料流动以及传热，塑料性质会随温度、压力及剪切率等变量而变化，加上熔体前端(Melt Front)是随时间而变化的自由表面流动(Free Surface Flow)，因此充填过程是一个十分复杂的过程。
图1 短射现象
实际生产过程中，胶料流动不能填充整个型腔，尤其是在薄壁处或胶料流动路径的末端区域处，导致产品不合格，这问题往往会为难注塑技术人员。尤其是在需要高玻纤含量材料的情况下，薄壁制件更难填充满，这种现象称为短射。
为了避免由于短射带来的制件缺陷，我们可以从模具设计的问题、工艺参数设置、材料的性能去“改善”。
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模具设计
对于制品而言，塑件越薄，材料的流动阻力越大，可流动长度越短。因此，如果浇口偏小、不足，流道过长，肉厚过薄，模具排气不良（困气）等问题都会导致注塑填充不满。所以，在模具设计的过程中应遵循如下原则：
i. 适当增加浇口尺寸或数目，以缩短流动长度。
ii.增大流道系统尺寸，以减少流动阻力。
iii.增加排气孔尺寸与数目。
iv.充填模穴应先充填厚肉区，再充填薄肉区，如此可以避免迟 滞效应，避免熔胶提早凝固。
v.将排气孔设置在适当的位置，通常要接近最后充填区域，以利排气。
图3 困气示意图
图4 因困气造成的短射
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工艺优化
从工艺的角度来看，射胶量不足，射嘴阻力大，射胶压力偏小，速度过慢，料筒温度和模温过低等因素也容易造成注塑不满。因此，在塑胶材料不改变的前提下，可以通过改变成型条件以提高材料流动性，避免短射，具体的做法有：提高射速，减缓模具冷却效果，同時提高料筒温度，也可使塑料流动性增加，以避免短射的发生。
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材料性能
除了模具、工艺等影响，原材料本身也对胶料的填充情况有很大的影响。如若塑胶的流动性不佳，未等流至模具末端即已冷却固化必定会造成填充不满。而塑料流动性的好坏可通过以下两种方式进行判断：
熔指（Melt Index，MI）：指在一定温度和负荷下，熔体每10min通过标准口模毛细管的重量或熔融体积。MI越大流动性越好。
螺旋流动试验（Spiral Flow Test）：在螺旋状沟槽模具中，按ASTM D-3123测量塑料的螺旋流动长度（spiral flowlength），数值越高代表塑料的流动性越好，越不易发生短射。
图5 螺旋流动试验模具示意图
因此，材料本身的流动性的好坏，一定程度上决定了注塑过程是否会出现填充不满。基于这点考虑，选择流动性更好的材料是避免出现填充不满非常有效的方法。
高流动性呢
采用超流动技术，以高玻纤增强的尼龙（PA66+50%GF）为例，通过添加纳米粒子，让尼龙分子的表面能大幅降低，使从而使分子链间润滑性明显提升，宏观上就表现出材料流动性的显著改善。
图6 普通级PA66+50GF与A10G02Ultraflow螺旋流长示意图
以A10G02 Ultraflow（PA66+50%GF）为例，与普通PA66+50GF材料相比，其螺旋流动长度在不同注塑压力下对比，提升幅度非常明显。
值得注意的是，超流动（Ultraflow）品级材料的并没有以牺牲机械性能为代价换取流动性的大幅提高。因此，超流动（Ultraflow）技术在保持材料原有性能的同时，还可以大幅度改善流动性，从而避免填充不满。这对于生产效率的提升及工程成本的缩减能起到了极佳的优化作用。图7 Ultraflow品级材料的机械性能比较图
超流动（Ultraflow）品级的材料主要应用于结构复杂、壁厚偏薄且对机械强度有较高要求的部件中，一个典型的应用是汽车后视镜支架，汽车后视镜支架属于结构件，需要具备较高强度，因此选用了高玻纤含量的PA66材料。
由于后视镜结构设计要求出现2mm薄壁，加大了制件加工难度，薄壁部分出现填充不满的现象。采用具有较高流动性的超流动（Ultraflow）材料很好的解决了材料短射造成填充不满的现象。
①汽车后视镜支架
图8 A12G04 Ultra Flow-汽车后视镜支架
②节温器水阀
图9 A6G02 Ultra Flow-节温器水阀
③风机叶片
图9 A8G02 Ultra Flow-风机叶片
除了汽车后视镜支架，超流动（Ultraflow）品级的材料还能够运用于许多有薄壁要求的制件，如汽车节温器水阀、风机叶片、进气歧管等。此外，更改工艺参数无法解决短射问题或考虑降低加工成本的制件均可以尝试使用该品级的材料。以下是常见的一些尼龙材料的牌号（仅供参考）！
表1 Ultraflow牌号-材料对照表
品类 | Ultra Flow PA牌号 （上海日之升） |
PA6+30GF | B6G02 Ultra FlowPA6+30GF |
PA6+50GF | B10G02 Ultra Flow |
PA6+15GF+25GB | B3G5M Ultra Flow |
PA66+30GF | A6G02 Ultra Flow |
PA66+40GF | A8G02 Ultra Flow |
PA66+50GF | A10G02 Ultra Flow |
PA66+60GF | A12G04 Ultra Flow |
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关于上海日之升
上海日之升科技有限公司是专业从事改性工程塑料及高分子新材料的高新技术企业。公司主要致力于工程塑料及高分子新材料的研发、生产、销售及应用技术服务。主要产品有改性聚丙烯、改性尼龙、聚酯等，市场集中于汽车零部件、工业电气配件、家用及IT电器等。
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