ISO 294 Пластмаси - Шприцване на тестови образци от термопластични материали

Много фактори в процеса на шприцване влияят върху свойствата на формованите тестови образци и следователно върху стойностите на измерванията, получени при използването им в метод за изпитване. Механичните свойства на такива образци силно зависят от условията на процеса на формоване, използвани за подготовката им. Прецизното дефиниране на всеки ключов параметър на процеса на формоване е основно изискване за възпроизводими и сравними работни условия. При дефиниране на условията на формоване е важно да се вземат предвид потенциалните ефекти на тези условия върху определяните свойства.

Термопластите варират по кристалинна морфология (за кристални и полукристални полимери), фазова морфология (за хетерогенни термопласти) и молекулярна ориентация поради анизотропни пълнители, като например къси влакна. Остатъчните (замръзнали) напрежения в формованите тестови образци и термичното разграждане на полимера по време на формоването също влияят върху свойствата. Всеки от тези фактори трябва да се контролира, за да се сведе до минимум променливостта в числените стойности на измерените свойства. Всички описани ISO форми са проектирани да бъдат монтирани в съществуващо оборудване за шприцване и разполагат със сменяеми затварящи плочи.

Стандартът „ISO 294 Пластмаси - Шприцване на образци за изпитване от термопластични материали“, разработен от Международната организация по стандартизация (ISO), се състои от следните подраздели, публикувани под едно и също заглавие:

• ISO 294-1 Част 1: Общи принципи и формоване на многофункционални и пръчковидни образци за изпитване" описва общите принципи, които трябва да се спазват при шприцване на образци за изпитване от термопластични материали. Този стандарт също така описва подробно проектите на форми за подготовка на два вида образци (типове A1 и B1, както е посочено в ISO 20753) за използване при получаване на референтни данни и предоставя основа за установяване на възпроизводими условия на формоване.

Целта на този стандарт е да предостави последователни описания на ключовите параметри на процеса на формоване и да установи единна практика за докладване на условията на формоване. Специфичните условия, необходими за възпроизводима подготовка на тестовите образци, варират за всеки използван материал и могат да бъдат посочени в стандарта за конкретния материал или договорени от участващите страни. Междулабораторни тестове с акрилонитрил/бутадиен/стирен (ABS), стирен/бутадиен (SB) и поли(метилметакрилат) (PMMA) показват, че дизайнът на матрицата е важен фактор за възпроизводимостта на подготовката на тестовите образци.

• Стандартът „ISO 294-2 Част 2: Малки прътовидни плочки“ описва четирикухинна матрица, ISO матрица тип С, за шприцване на малки прътови плочки (образец за изпитване тип CW11 по ISO 20753) с размери най-малко 60 mm x 10 mm x 3 mm.
• Стандартът „ISO 294-3 Част 3: Малки плочи“ определя две двукухинни форми (ISO форми тип D1 и D2) за шприцване на малки плочи с размери 60 mm x 60 mm и дебелина 1 mm (тип D1) или 2 mm (тип D2). Тези форми могат да се използват в различни тестове. Върху формите могат да се монтират и допълнителни компоненти, за да се изследва влиянието на заваръчните линии върху механичните свойства.
• Стандартът „ISO 294-4 Част 4: Определяне на свиване във формата“ описва метод за определяне на свиването при формоване и свиването след формоване на шприцвани термопластични образци за изпитване в посоки, успоредни и перпендикулярни на посоката на потока на стопилката. За определяне на свиването при термореактивни вещества вижте ISO 2577.

Свиването при формоване, дефинирано в този стандарт, изключва ефектите от поглъщането на влага. Това е включено в свиването след формоване и следователно в общото свиване. За случаите, когато свиването след формоване се дължи единствено на поглъщане на влага, се прилага ISO 175. Свиването при формоване, дефинирано в този стандарт, представлява свободното свиване, произтичащо от неограничената деформация на охлаждащите плочи по време на периода на задържане във формата. Следователно, то се счита за максималната стойност на всяко ограничено свиване.

• Стандартът „ISO 294-5 Част 5: Подготовка на стандартни проби за изследване на анизотропия“ описва матрица (наречена ISO матрица тип F) за шприцване на плочи с предпочитан размер 80 mm x 120 mm и минимален размер 80 mm x поне 90 mm и предпочитана дебелина 2 mm за събиране на данни от единична и многоточкова точка.

Установено е, че осигурява максимални анизотропни свойства само с лека чувствителност към скоростта на шприцване. Винаги, когато е възможно, се предвижда двукухинна матрица. За проектирането на пластмасови части това осигурява горни и долни граници на свойствата на опън. Съчетаването на дебелината на плочата с конкретна дебелина на детайла не е подходящ критерий поради влиянието на скоростта на пълнене на матрицата и геометрията на детайла върху анизотропията. Изследването на анизотропията на материалите е специализирана процедура, предназначена да насочва проектирането на матрици за крайни приложения и не е предназначена като инструмент за контрол на качеството.

При шприцване на термопластични материали, потокът от разтопен полимер може да повлияе на ориентацията на пълнители като фибростъкло или полимерни вериги, което води до анизотропно поведение.

За целите на този стандарт посоката на потока се определя като посоката от отвора на формата до най-отдалечения край на кухината на формата, а напречната посока се определя като посоката, перпендикулярна на посоката на потока. Формата тип F не е предназначена да замени формата тип D, използвана за определяне на свиването при формоване на термопласти.

Стандартът ISO 294 е важен поради следните причини:

• Стандартизация на изпитваните образци: Този стандарт определя условията на формоване, размерите и дизайна на образците, използвани за изпитвания на механични и физични свойства (като якост на опън и удароустойчивост). Това елиминира вариациите, произтичащи от процеса на подготовка на образците, които биха могли да изкривят резултатите от изпитването.
• Възпроизводимост на резултатите: Този стандарт стандартизира начина, по който се произвеждат тестовите проби, като гарантира, че един и същ материал се държи по подобен начин при тестове, провеждани в различни лаборатории по света. Това е от решаващо значение за контрола на качеството, сертифицирането и сравнението на материалите.
• Подкрепа за характеризиране на материалите: Производителите и изследователите използват този стандарт за подготовка на проби за оценка на материали при еднакви условия. Това е особено важно в научноизследователската и развойна дейност, където сравненията на различни полимери при едни и същи условия са от съществено значение.
• Съответствие с регулаторните и сертификационни изисквания: Много индустрии (автомобилна, аерокосмическа, медицинска) изискват материалите да бъдат тествани по стандартите ISO, за да отговарят на разпоредбите за безопасност и производителност.
• Улеснява световната търговия: Този стандарт допринася за международната хармонизация, позволявайки на трансграничните производители и клиенти да се доверяват на резултатите от тестовете на материалите, без да е необходимо повторно тестване.

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, се гордее със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги по тестване в съответствие със стандарта „ISO 294 Пластмаси - Шприцване на тестови проби от термопластични материали“.