图源© 锦湖日丽
随着社会经济水平的不断发展，现代消费者对产品已经不满足于产品本身功能的要求了，产品的造型、外观已经成为产品公司展开争夺的焦点，高光金属珠光免喷涂塑料正是为了炫彩、低碳、高效、环保的发展趋势而开发的产品。
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免喷涂塑料更环保、不掉漆、效率提升、成本更低。对环境、人体都不会造成危害，制件可百分百回收利用。现在国际上对碳中和、碳达峰给出了排放时间表，免喷涂材料对喷漆工艺的替代将会是越来越强的趋势。
免喷涂产品应用
尽管免喷涂塑料具有如此多的优点，号称“喷涂终结者”，但是在实际应用中，下游应用企业在实际生产中会面临诸多难题。比如注塑生产中两大难题：流痕和熔接线，这严重影响了产品的整体美感。
荣威RX5荣麟格栅（© 锦湖日丽）
要获得各种漂亮的仿金属、仿喷涂效果，秘密在于向树脂中加入各种特殊效果颜料，例如铝粉、珠光粉、铜粉、玻片、金葱粉、荧光粉等。
原理：材料中薄片结构的有序排列，在表面能够形成良好的镜面反射效果；免喷涂技术可应用于PP、ABS、PMMA/ASA、PC、PC/ABS、PMMA/ABS等基础材料。其中以铝粉和珠光粉的薄片结构最具代表性:
流痕和熔接线
原理解析
铝粉，以铝粉为例：由于铝金属的延展性非常好，普通铝粉在球磨加工时被延展成薄片状，而不是想象中的颗粒状。这种薄片结构不但遮盖效果非常好，而且能够大面积反射入射光从而使制件表面光亮如银。
薄片型铝粉的SEM图（左）薄片形铝粉在塑料熔体中大面积反射（右）
珠光粉，珠光颜料是一种新型颜料，它是由云母薄片外覆二氧化钛或三氧化二铁组成的夹心式片晶。依靠对光线的多重折射、反射、透射、干涉，珠光颜料能再现自然界珍珠、贝壳、蝴蝶、游鱼等所具有的柔亮色泽和优雅气质，从而赋予表面涂层、塑料制品以丰富的层次感及优雅的光泽感。
图源：SABIC
珠光颜料化学性质稳定，无毒害、耐高温、耐光照、耐酸碱、不色变、不迁移、不导电，可广泛用于汽车，摩托车，自行车涂料，粉末涂料，建筑涂料，珠光油墨，珠光塑料制品，珠光化妆品，还可以应用于造纸，印染，印花橡胶，陶瓷等行业。
TiO2包覆型珠光颜料在不同厚度下的干涉结果
珠光颜料的电子显微镜图片
当材料中添加了铝粉或珠光粉的薄片结构，薄片在注塑过程中容易取向，它在随塑料熔体流动时或者在两股熔体交汇处容易发生卷曲和翻转，熔结处薄片结构稀少导致制件表面局部反射能力下降，这些原因都会导致流痕和熔接线的产生。
流痕和熔接线
改进措施 1 —— 颜料改善
还是以铝粉为例，增加铝薄片的径厚比，得到不易取向的铝粉结构，例如银元型铝粉。银元型铝粉有一定的厚度，取向程度比片形铝粉弱；结构规整，边缘光滑，表面光洁，有利于光线的反射，金属光泽度好；粒度分布范围窄，光感均匀；有一定的厚度，耐摩擦，不易发生破碎而失去光泽。或者对铝粉进行包覆也能有效增加铝粉厚度，达到银元型铝粉类似的效果。
普通铝粉相比，银元型铝粉取向程度相对较弱，一定程度上削弱了流痕和熔接线，但是依然不能从根本上解决问题。
改进措施2---模流分析软件准确预判流痕缺陷
目前CAE模流分析仿真技术在塑料制品的应用越来越普及，其中Moldex3D作为专业的模流分析软件对于免喷涂材料有专门的算法和分析结果来表征。以下为模拟与实际产品对比图。
案例一
案例二
案例三
案例四
案例五
案例六
以上是我们模拟的几个案例，那如何用Moldex3D进行免喷涂产品缺陷的模拟分析呢？具体的操作流程和方法将是我们后面几期的主要内容。
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