ISO 294 Plásticos - Moldeo por inyección de probetas de materiales termoplásticos

ISO 294 Plásticos - Moldeo por inyección de probetas de materiales termoplásticos

Numerosos factores del proceso de moldeo por inyección influyen en las propiedades de las probetas moldeadas y, en consecuencia, en los valores de medición obtenidos al utilizarlas en un método de ensayo. Las propiedades mecánicas de dichas probetas dependen en gran medida de las condiciones del proceso de moldeo empleado para prepararlas. Definir con precisión cada parámetro clave del proceso de moldeo es fundamental para obtener condiciones de operación reproducibles y comparables. Al definir las condiciones de moldeo, es importante considerar los posibles efectos de estas condiciones en las propiedades que se van a determinar.

ISO 294 Plásticos - Moldeo por inyección de probetas de materiales termoplásticos

Los termoplásticos varían en su morfología de cristalinidad (para polímeros cristalinos y semicristalinos), morfología de fase (para termoplásticos heterogéneos) y orientación molecular debido a rellenos anisotrópicos, como las fibras cortas. Las tensiones residuales (congeladas) en las probetas moldeadas y la degradación térmica del polímero durante el moldeo también afectan sus propiedades. Cada uno de estos factores debe controlarse para minimizar la variabilidad en los valores numéricos de las propiedades medidas. Todos los moldes ISO descritos están diseñados para su instalación en equipos de moldeo por inyección existentes y cuentan con placas de obturación intercambiables.

La norma “ISO 294 Plásticos - Moldeo por inyección de probetas de materiales termoplásticos”, desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), consta de las siguientes subsecciones publicadas bajo el mismo título:

  • La norma ISO 294-1 Parte 1: Principios generales y moldeo de probetas multiuso y de varilla describe los principios generales que deben seguirse para el moldeo por inyección de probetas de materiales termoplásticos. Esta norma también detalla los diseños de moldes para la preparación de dos tipos de probetas (tipos A1 y B1, según se especifica en la norma ISO 20753) para la obtención de datos de referencia y proporciona una base para establecer condiciones de moldeo reproducibles.

El propósito de esta norma es proporcionar descripciones coherentes de los parámetros clave del proceso de moldeo y establecer una práctica uniforme para la notificación de las condiciones de moldeo. Las condiciones específicas requeridas para la preparación reproducible de las muestras de ensayo varían según el material utilizado y pueden estar especificadas en la norma para el material específico o ser acordadas por las partes involucradas. Los ensayos interlaboratorio con acrilonitrilo/butadieno/estireno (ABS), estireno/butadieno (SB) y poli(metacrilato de metilo) (PMMA) han demostrado que el diseño del molde es un factor importante para la reproducibilidad de la preparación de las muestras de ensayo.

  • La norma “ISO 294-2 Parte 2: Barras de tracción pequeñas” describe un molde de cuatro cavidades, molde ISO tipo C, para el moldeo por inyección de barras de tracción pequeñas (probeta de ensayo tipo CW11 en ISO 20753) con dimensiones de al menos 60 mm x 10 mm x 3 mm.
  • La norma "ISO 294-3 Parte 3: Placas pequeñas" define dos moldes de dos cavidades (moldes ISO tipo D1 y D2) para el moldeo por inyección de placas pequeñas de 60 mm x 60 mm y un espesor de 1 mm (tipo D1) o 2 mm (tipo D2). Estos moldes pueden utilizarse en diversas pruebas. También se pueden instalar componentes adicionales en los moldes para examinar los efectos de las líneas de soldadura en las propiedades mecánicas.
  • La norma "ISO 294-4 Parte 4: Determinación de la Contracción del Molde" describe un método para determinar la contracción de moldeo y la contracción posterior al moldeo de probetas termoplásticas moldeadas por inyección en direcciones paralelas y perpendiculares a la dirección del flujo de fusión. Para la determinación de la contracción de termoestables, véase la norma ISO 2577.

La contracción de moldeo definida en esta norma excluye los efectos de la absorción de humedad. Esta se incluye en la contracción posterior al moldeo y, por lo tanto, en la contracción total. En los casos en que la contracción posterior al moldeo se deba únicamente a la absorción de humedad, se aplica la norma ISO 175. La contracción de moldeo definida en esta norma representa la contracción libre resultante de la deformación sin restricciones de las placas de enfriamiento durante el período de mantenimiento en el molde. Por lo tanto, se considera el valor máximo de cualquier contracción restringida.

  • La norma “ISO 294-5 Parte 5: Preparación de muestras estándar para la investigación de anisotropía” describe un molde (llamado molde ISO tipo F) para el moldeo por inyección de placas con un tamaño preferido de 80 mm x 120 mm y un tamaño mínimo de 80 mm x al menos 90 mm y un espesor preferido de 2 mm para la recopilación de datos de un solo punto y de múltiples puntos.

Se ha comprobado que proporciona propiedades anisotrópicas máximas con una mínima sensibilidad a la velocidad de inyección. Siempre que sea posible, se prevé un molde de dos cavidades. Para el diseño de piezas de plástico, esto proporciona límites superiores e inferiores para las propiedades de tracción. Adaptar el espesor de la placa al espesor específico de la pieza no es un criterio adecuado debido a la influencia de la velocidad de llenado del molde y la geometría de la pieza en la anisotropía. El examen de la anisotropía de los materiales es un procedimiento especializado destinado a guiar el diseño de moldes para aplicaciones finales y no está concebido como una herramienta de control de calidad.

En el moldeo por inyección de materiales termoplásticos, el flujo de polímero fundido puede afectar la orientación de los rellenos, como la fibra de vidrio o las cadenas de polímero, lo que genera un comportamiento anisotrópico.

A los efectos de esta norma, la dirección del flujo se define como la dirección desde la abertura del molde hasta el extremo más alejado de la cavidad del molde, y la dirección transversal se define como la dirección perpendicular a la dirección del flujo. El molde Tipo F no sustituye al molde Tipo D, utilizado para determinar la contracción de moldeo de termoplásticos.

La norma ISO 294 es importante por las siguientes razones:

  • Estandarización de probetas: Esta norma define las condiciones de moldeo, las dimensiones y los diseños de las probetas utilizadas para ensayos de propiedades mecánicas y físicas (como la resistencia a la tracción y la resistencia al impacto). Esto elimina las variaciones derivadas del proceso de preparación de las probetas que podrían distorsionar los resultados.
  • Reproducibilidad de resultados: Esta norma estandariza la producción de muestras de prueba, garantizando que el mismo material se comporte de forma similar en pruebas realizadas en diferentes laboratorios de todo el mundo. Esto es crucial para el control de calidad, la certificación y la comparación de materiales.
  • Soporte para la caracterización de materiales: Fabricantes e investigadores utilizan esta norma para preparar muestras y evaluar materiales en condiciones uniformes. Esto es especialmente crucial en investigación y desarrollo, donde la comparación de diferentes polímeros en las mismas condiciones es esencial.
  • Cumplimiento normativo y de certificación: muchas industrias (automotriz, aeroespacial, médica) requieren que los materiales se prueben según las normas ISO para cumplir con las regulaciones de seguridad y rendimiento.
  • Facilita el comercio global: esta norma contribuye a la armonización internacional, permitiendo que los fabricantes y clientes transfronterizos confíen en los resultados de las pruebas de materiales sin necesidad de realizar pruebas repetidas.

Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma ISO 294 Plásticos - Moldeo por inyección de muestras de prueba de materiales termoplásticos.

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