ISO 294 Plastiques - Moulage par injection d'éprouvettes en matériaux thermoplastiques

ISO 294 Plastiques - Moulage par injection d'éprouvettes en matériaux thermoplastiques

De nombreux facteurs du procédé de moulage par injection influencent les propriétés des éprouvettes moulées et, par conséquent, les valeurs mesurées obtenues lors de leur utilisation dans une méthode d'essai. Les propriétés mécaniques de ces éprouvettes dépendent fortement des conditions de moulage utilisées pour leur préparation. La définition précise de chaque paramètre clé du procédé de moulage est essentielle pour garantir des conditions opératoires reproductibles et comparables. Lors de la définition des conditions de moulage, il est important de prendre en compte leurs effets potentiels sur les propriétés à déterminer.

ISO 294 Plastiques - Moulage par injection d'éprouvettes en matériaux thermoplastiques

Les thermoplastiques présentent des variations de morphologie de cristallinité (pour les polymères cristallins et semi-cristallins), de morphologie de phase (pour les thermoplastiques hétérogènes) et d'orientation moléculaire dues à des charges anisotropes telles que les fibres courtes. Les contraintes résiduelles (figées) dans les éprouvettes moulées et la dégradation thermique du polymère pendant le moulage influencent également les propriétés. Chacun de ces facteurs doit être contrôlé afin de minimiser la variabilité des valeurs numériques des propriétés mesurées. Tous les moules ISO décrits sont conçus pour être installés dans les équipements de moulage par injection existants et disposent de plaques d'obturation interchangeables.

La norme « ISO 294 Plastiques - Moulage par injection d'éprouvettes en matériaux thermoplastiques », élaborée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO), comprend les sous-sections suivantes publiées sous le même titre :

  • L'ISO 294-1 Partie 1 : Principes généraux et moulage d'éprouvettes polyvalentes et de tiges décrit les principes généraux à suivre pour le moulage par injection d'éprouvettes de matériaux thermoplastiques. Cette norme détaille également la conception des moules pour la préparation de deux types d'éprouvettes (types A1 et B1, tels que spécifiés dans l'ISO 20753) destinés à l'obtention de données de référence et fournit une base pour l'établissement de conditions de moulage reproductibles.

L'objectif de cette norme est de fournir des descriptions cohérentes des paramètres clés du procédé de moulage et d'établir une pratique uniforme pour la description des conditions de moulage. Les conditions spécifiques requises pour une préparation reproductible des éprouvettes varient selon le matériau utilisé et peuvent être spécifiées dans la norme pour le matériau concerné ou convenues entre les parties concernées. Des essais interlaboratoires avec l'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), le styrène-butadiène (SB) et le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) ont montré que la conception du moule est un facteur important pour la reproductibilité de la préparation des éprouvettes.

  • La norme « ISO 294-2 Partie 2 : Petites barres de traction » décrit un moule à quatre cavités, de type C moule ISO, pour le moulage par injection de petites barres de traction (éprouvette de type CW11 dans la norme ISO 20753) avec des dimensions d'au moins 60 mm x 10 mm x 3 mm.
  • La norme ISO 294-3 Partie 3 : Plaques de petites dimensions définit deux moules à deux empreintes (moules ISO de type D1 et D2) pour le moulage par injection de plaques de petites dimensions de 60 mm x 60 mm et d’une épaisseur de 1 mm (type D1) ou 2 mm (type D2). Ces moules peuvent être utilisés pour divers essais. Des composants supplémentaires peuvent également être installés sur les moules afin d’examiner l’effet des lignes de soudure sur les propriétés mécaniques.
  • La norme ISO 294-4 Partie 4 : Détermination du retrait au moulage décrit une méthode de détermination du retrait au moulage et du retrait après moulage d'éprouvettes thermoplastiques moulées par injection, parallèlement et perpendiculairement à la direction d'écoulement. Pour la détermination du retrait des thermodurcissables, voir la norme ISO 2577.

Le retrait au moulage défini dans la présente norme exclut les effets de la reprise d'humidité. Celui-ci est inclus dans le retrait après moulage et donc dans le retrait total. Dans les cas où le retrait après moulage est uniquement dû à la reprise d'humidité, la norme ISO 175 s'applique. Le retrait au moulage défini dans la présente norme représente le retrait libre résultant de la déformation libre des plaques de refroidissement pendant le maintien dans le moule. Il est donc considéré comme la valeur maximale de tout retrait restreint.

  • La norme « ISO 294-5 Partie 5 : Préparation d'échantillons normalisés pour l'étude de l'anisotropie » décrit un moule (appelé moule ISO de type F) pour le moulage par injection de plaques d'une taille préférée de 80 mm x 120 mm et d'une taille minimale de 80 mm x au moins 90 mm et d'une épaisseur préférée de 2 mm pour la collecte de données en un seul point et en plusieurs points.

Il a été démontré qu'il offre des propriétés anisotropes maximales avec une faible sensibilité à la vitesse d'injection. Dans la mesure du possible, un moule à deux empreintes est privilégié. Pour la conception de pièces en plastique, cela permet de définir des limites supérieures et inférieures pour les propriétés de traction. Adapter l'épaisseur de la plaque à l'épaisseur d'une pièce spécifique n'est pas un critère pertinent en raison de l'influence du taux de remplissage du moule et de la géométrie de la pièce sur l'anisotropie. L'examen de l'anisotropie des matériaux est une procédure spécialisée destinée à guider la conception des moules pour les applications finales et ne constitue pas un outil de contrôle qualité.

Lors du moulage par injection de matériaux thermoplastiques, le flux de polymère fondu peut affecter l'orientation des charges telles que les fibres de verre ou les chaînes de polymère, entraînant un comportement anisotrope.

Aux fins de la présente norme, le sens d'écoulement est défini comme la direction allant de l'ouverture du moule à l'extrémité de la cavité, et le sens transversal est défini comme la direction perpendiculaire au sens d'écoulement. Le moule de type F n'est pas destiné à remplacer le moule de type D utilisé pour déterminer le retrait au moulage des thermoplastiques.

La norme ISO 294 est importante pour les raisons suivantes :

  • Normalisation des éprouvettes : Cette norme définit les conditions de moulage, les dimensions et la conception des éprouvettes utilisées pour les essais de propriétés mécaniques et physiques (telles que la résistance à la traction et la résistance aux chocs). Elle élimine les variations dues à la préparation des éprouvettes et susceptibles de fausser les résultats des essais.
  • Reproductibilité des résultats : Cette norme normalise la production des échantillons d'essai, garantissant qu'un même matériau se comporte de manière similaire lors des essais effectués dans différents laboratoires du monde entier. Ceci est crucial pour le contrôle qualité, la certification et la comparaison des matériaux.
  • Aide à la caractérisation des matériaux : Les fabricants et les chercheurs utilisent cette norme pour préparer des échantillons afin d'évaluer les matériaux dans des conditions uniformes. Ceci est particulièrement crucial en recherche et développement, où la comparaison de différents polymères dans les mêmes conditions est essentielle.
  • Conformité réglementaire et de certification : De nombreuses industries (automobile, aérospatiale, médicale) exigent que les matériaux soient testés selon les normes ISO pour répondre aux réglementations de sécurité et de performance.
  • Facilite le commerce mondial : cette norme contribue à l’harmonisation internationale, permettant aux fabricants et aux clients transfrontaliers de faire confiance aux résultats des tests de matériaux sans avoir besoin de tests répétés.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de tests, de mesures, d'analyses et d'évaluations, s'appuie sur une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services de tests conformes à la norme ISO 294 Plastiques - Moulage par injection d'échantillons d'essai de matériaux thermoplastiques.

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