当熔体流经流道分支时，这种分层的熔体被 “分流” 到不同的次级流道中：高剪切的外层熔体沿分支流道的一侧流动，低剪切的内层熔体则流向另一侧。最终，每个型腔接收的熔体在温度、粘度、剪切历史上存在显著差异，导致填充速度、压力分布各不相同，形成 “流动组”差异。即便流道几何尺寸完全一致，也无法避免填充不平衡。

分支流道中高剪切材料的产生和分布

如前文所述，剪切诱导的熔体分层与分流是根本机制。这种不平衡具有以下特征：

• 形成明显的“流动组”：同一流动组的型腔填充行为相似，但不同流动组差异显著（如8型腔模具通常形成“近浇口组”和“远浇口组”）。

• 影响范围广：冷流道、热流道、单材料注塑、气体辅助注塑、共注塑等所有注塑工艺均受影响。

• 与材料特性相关：粘度高、粘度对温度敏感的材料（如尼龙、PBT、PPS），不平衡现象更严重。

这类因素的影响远小于流道，但易混淆问题根源，主要包括：

表1：非流道诱导填充不平衡的特征与解决方案

• 尺寸与重量偏差：不同型腔零件的收缩率因填充压力、温度差异而不同，导致尺寸波动超出公差范围。研究表明，4型腔模具的零件尺寸差异可高达0.2mm，直接影响装配精度。

• 力学性能不均：熔体的剪切历史和冷却条件差异，会导致零件的结晶度、分子取向不同，进而影响拉伸强度、冲击强度等力学性能。

• 外观缺陷：填充速度与压力的差异易导致飞边、缩痕、气纹、熔接线等缺陷，且不同型腔的缺陷类型和严重程度各不相同。

剪切诱导的熔体不平衡不仅导致型腔间差异，还会引发 “型腔内不平衡” ——同一零件的不同区域接收的熔体存在差异，导致内部质量不均：

例如，中心浇口的圆柱零件，因高剪切熔体沿一侧流动，导致填充不对称，型芯偏移，最终出现壁厚不均。

非对称熔体状态进入型腔导致的翘曲

第一阶段注入的熔体体积需精准控制：注入过少会导致气体穿破熔体前沿，注入过多则气体无法充分穿透。填充不平衡会导致不同型腔的熔体填充量差异显著，进而引发气体分布不均，出现“气体穿破”或“穿透不足”等缺陷。即便在同一型腔内部，型腔内不平衡也会导致气体在零件不同区域的穿透深度不同，影响减重效果和结构完整性。

气体辅助注塑填充不平衡导致注入气体后穿透明显差异

第一阶段注入的表层材料量决定了表层厚度和芯层材料的分布。填充不平衡导致各型腔的表层材料填充量差异仅20%，就会引发芯层材料穿透率40%以上的波动，无法保证零件表层的均匀性，失去共注塑的成本优势。

这类工艺依赖第一阶段注入的熔体中溶解的气体膨胀来填充型腔和补偿收缩。填充不平衡会导致各型腔的熔体体积、气体浓度不一致，最终零件的密度、泡孔分布差异显著，影响零件的重量和力学性能。

传统观点认为“模具中心温度高导致中心型腔填充更快”，但实验证明：即使将模具中心与边缘的温度差控制在64℃，对填充的影响仍极小。真正影响填充的是熔体本身的温度分层，而非模具温度差异。

一般人们认为“注塑压力导致模具中心变形，使中心型腔填充更快”，但厚壁型腔实验表明：型腔填充时的压力不足以引发显著的模板变形，且即便存在变形，也与实际观察到的“近浇口型腔先填充”现象不符。

该理论认为“流道拐角的剪切作用是不平衡主因，圆角处理可消除不平衡”。但实际情况是，熔体的剪切分层从注塑机料筒和喷嘴就已开始，流道拐角的影响微乎其微，圆角处理无法解决根本问题。

该理论认为“熔体加压产生的热量导致不平衡”，但实验数据显示：静态压力下，熔体温度升高仅2-4℃，而注塑过程中熔体因剪切产生的温度升高可达15℃，剪切才是温度差异的主导因素。

典型流道分支结构（A）及常用 流道翻转结构（B）

• 短射实验：采用“五步工艺法”，在正常加工条件下使最佳填充的型腔达到80%填充率，通过称量各型腔短射零件的重量，量化填充不平衡比例。

• 熔体温度测量：使用红外测温仪或嵌入式传感器，检测各型腔入口处的熔体温度，识别温度差异。

• 零件尺寸与重量统计：对批量生产的零件进行尺寸和重量统计，通过标准差分析判断填充不平衡程度。