1、平衡浇注系统的平衡性

在设计注射模具时，经常会采用一模多腔或一模单腔这类结构通常会涉及到浇筑系统的平衡填充，针对于浇筑系统的平衡填充，分为单型腔多浇口和多型腔模具熔体平衡两个方面。

通常，一模多腔的成型方法能够提高效率，并且降低成本，其流道的布局形式很多，按其型腔的分布可以分为自然平衡式和非自然平衡式两种。自然平衡式浇筑系统，顾名思义，指的是一个浇筑系统，其主通道的长度距离每一个空腔长度的分流相同，转轮的类型，流道的大小，和横截面面积是完全相等的。其常见的型腔布置如图所示，因为自然平衡式浇筑系统几何尺寸完全对称，人们通常认为自然平衡式浇筑系统是可以做到保证各个型腔同时均衡进料，充满，即熔体能够以相同的成型压力和成型温度同时充满浇筑系统内的每一个型腔，进而得到尺寸性能完全均一的制件。

传统概念认为只要各个型腔同时充满即为流动平衡[2]，实际上各个型腔在在挣个成型过程中具备相同的成型条件和熔体性质才能称的上是真正意义上的平衡流动。目前，在生产过程中浇筑系统平衡的重要性已经得到重视国内外研究者已经就自然平衡浇注系统的不平衡填充产开了深度大量的研究，进行了一系列工作，目前，大多数学者认为是剪切生热造成的这种不平衡，温度非常高，粘度很低，阻力十分小，且流速非常快，从而使得较多熔体进入内部型腔，除此之外在冷却过程中，熔体在流道内温度发生了改变或者是经过流道分岔后的不对称的流动也可能是造成这种不平衡填充的原因。对于造成这种不平衡的原因，很长时间以来被错误的认为是模具中心区域温度较高或模板端射出成型时变形所致，但是近些年里，客户对于成型的产品公差要求越来越高，产品的公差需要变得更加精密，平衡式流道的不平衡流动值得关注。

原因，流体在流道中的流动是一个十分复杂的动态过程[3]，因为各个区域的流通沿着流道路径的流动与截面的剪切率或是温度以及粘度各有不同，无论流体速度如何，最大的剪切率始终会发生在固化层的内侧，在流道的中心区域几乎接近于零，在靠外层的高剪切区域对熔体粘度有共同影响，粘度在此区域会降低，因为塑料非牛顿流体的特性与塑料剪切产生的摩擦生热现象，此摩擦生热现象会导致流道外层熔体温度高于流道中心熔体温度，在热浇道与热固性射出成型时，流道外层的摩擦生热也会受到高温模具影响。当流道系统超过两个分流点时，型腔中的不平衡填充的情况就会产生，其实，即使在低于两个分流的情况下，甚至无分流的情况下，在同一个型腔中仍然存在不均衡填充的情况。当熔体在流道系统中经过第一次分流之后，熔体的各项性质如熔体粘度，剪切率，温度均会发生一定程度的不对称分布。主流道中外层较热的熔体会沿着分流道的左侧流动，而主流道中心较冷的熔体会靠近分流道的另一侧流动。这样导致分流道中的熔体一边温度较高，另一边温度较低。当熔体继续发展流入第三流道时，熔体的不平衡填充现象随即产生，充填内侧型腔的熔体温度较高[4]，粘度较低，流动阻力很低，而充填外侧型腔的熔体温度较低，粘度高些，流动阻力相对而言较高。造成型腔内侧填充较快，型腔外侧填充较慢，熔体的不平衡填充是塑料在充填阶段，流道截面的局部熔体剪切，粘度以及温度产生差异的结果，这种不平衡填充将会造成保压效果等一系类诸多物理性能指标无法一致，不但会造成生产方面的难度，而且也会发生产品质量低，生产效率低等一系列问题。