DIN 53497 Teste de armazenamento a quente de moldes fabricados com materiais termoplásticos sem exposição a tensões mecânicas externas

A norma “DIN 53497 Teste de plásticos - Teste de armazenamento a quente de moldes feitos de materiais termoplásticos para moldagem sem exposição a estresse mecânico externo”, publicada pelo Instituto Alemão de Normalização (DIN), descreve um método de teste para avaliar a resistência ao calor e a estabilidade dimensional de peças moldadas feitas de materiais termoplásticos sob condições de alta temperatura sem qualquer carga mecânica externa.

As peças moldadas em termoplástico frequentemente contêm tensões internas resultantes do processo de moldagem por injeção (por exemplo, devido ao resfriamento irregular, orientação molecular ou contração). Quando expostas ao calor durante o uso (por exemplo, em interiores de automóveis, eletrodomésticos, utensílios domésticos), essas tensões podem relaxar, levando a:

• Impacto/dano
• encolhimento
• Alterações na forma ou no tamanho
• Defeitos superficiais (marcas de afundamento, descoloração por tensão)

Os testes de armazenamento a quente simulam esse tipo de exposição térmica sem tensão (as peças são colocadas soltas, sem compressão ou carga) para revelar o comportamento térmico a longo prazo e a qualidade de processamento do material/peça moldada.

Esta norma inclui dois procedimentos principais:

• Método A: Tempo de armazenamento fixo, temperatura variável: As amostras são armazenadas a temperaturas crescentes durante um período fixo (normalmente de algumas horas a vários dias) até que ocorram alterações visíveis ou que um limite definido seja atingido.
• Método B: Temperatura constante, tempo de armazenamento variável: As amostras são expostas a uma temperatura constante (selecionada de acordo com a temperatura operacional esperada ou a ficha técnica do material) e determina-se o tempo decorrido até que ocorram alterações inaceitáveis.

Na prática, muitos laboratórios de testes utilizam uma versão simplificada com níveis de temperatura constantes (por exemplo, 90 graus, 100 graus, 110 graus, 120 graus) durante um período específico (geralmente 24 horas, 48 ​​horas ou mais) e, em seguida, realizam uma avaliação.

Os elementos básicos do procedimento de teste são geralmente os seguintes:

• Amostras: As amostras de termoplásticos moldados são produzidas de acordo com dimensões e requisitos de condicionamento definidos. Normalmente, são utilizadas peças moldadas reais (e não tiras de teste padronizadas) ou seções representativas.
• Condicionamento: As peças são testadas tal como recebidas ou após um condicionamento definido.
• Armazenamento: As amostras são colocadas em uma estufa ventilada a uma temperatura específica (dependendo do material e da aplicação). A colocação solta é feita em uma estufa de circulação de ar ou câmara de aquecimento controlada similar (sem pressão de empilhamento, sem fixação). As amostras permanecem na estufa por um período predeterminado, que pode variar de algumas horas a vários dias.
• Temperaturas: Normalmente variam de 80 a 150 graus Celsius, dependendo do termoplástico (por exemplo, PP, ABS, PC, PA, POM).
• Resfriamento e condicionamento: Após o período de exposição, as amostras são resfriadas em condições laboratoriais padrão.
• Avaliação: Após o resfriamento à temperatura ambiente, as amostras são examinadas nos seguintes aspectos:
• Inspeção visual (empenamento, deformação, rachaduras, descoloração, alteração de brilho)
• Medições dimensionais/funcionais (impacto ou deformação, alterações dimensionais, possíveis alterações nas propriedades mecânicas)
• Às vezes, a comparação é feita com fotos de referência ou amostras limite (rachaduras ou fragilidade, defeitos superficiais).
• É possível realizar a classificação (por exemplo, aprovado, pequenas alterações aceitáveis, reprovado).

O ensaio DIN 53497 é utilizado em diversos setores industriais onde peças termoplásticas são submetidas a cargas térmicas durante o armazenamento ou uso. As áreas de aplicação típicas desta norma incluem:

• Indústria automotiva: Painéis de instrumentos, clipes, carcaças, peças internas, componentes internos e do compartimento do motor.
• Elétrica e eletrônica: invólucros elétricos/eletrônicos, conectores, componentes de isolamento.
• Produtos de consumo: Carcaças e invólucros plásticos para eletrodomésticos, utensílios domésticos
• Componentes industriais: Peças técnicas moldadas, peças estruturais ou funcionais moldadas onde a estabilidade dimensional sob calor é crítica.
• Controle de qualidade durante a qualificação de materiais/processos.
• Atendimento a reclamações relacionadas a choques elétricos.

Este teste ajuda os engenheiros a garantir que os materiais não percam sua forma ou resistência quando expostos ao calor ao longo do tempo.

Esta norma não possui um equivalente internacional direto, mas é conceitualmente semelhante a partes da norma ISO 188 ou a várias especificações de fabricantes de equipamentos originais automotivos (por exemplo, as normas VW PV 1303 e BMW AA-005).

Esta norma é frequentemente utilizada em conjunto com outros testes dependentes do calor, como a temperatura de amolecimento Vicat, a temperatura de deflexão térmica e o teste de compressão de esfera. Esses testes complementares proporcionam uma compreensão mais abrangente do comportamento mecânico, térmico e estrutural dos materiais poliméricos.

Em resumo, a norma DIN 53497 inclui um método de ensaio para avaliar o comportamento de moldes termoplásticos quando expostos a altas temperaturas por períodos prolongados. Este método é utilizado para determinar como os componentes termoplásticos reagem ao envelhecimento térmico ou a condições de armazenamento em altas temperaturas. Isso pode afetar sua integridade mecânica, estabilidade dimensional e desempenho geral. É particularmente importante para plásticos utilizados em ambientes onde os componentes podem ser expostos ao calor por períodos prolongados, como interiores automotivos, invólucros elétricos e equipamentos industriais.

O principal objetivo da norma DIN 53497 é simular a exposição térmica prolongada e avaliar como os materiais termoplásticos se alteram sob essas condições. Este teste ajuda a determinar:

• Resistência de moldes termoplásticos ao envelhecimento térmico.
• Estabilidade dimensional após exposição prolongada ao calor.
• Possível deformação ou empenamento
• Alterações nas propriedades mecânicas ou físicas

Os fabricantes utilizam este teste para verificar se as peças plásticas moldadas mantêm sua funcionalidade e integridade estrutural quando armazenadas ou utilizadas em altas temperaturas.

Os termoplásticos podem amolecer, deformar ou deteriorar-se quando expostos ao calor por períodos prolongados. A norma DIN 53497 fornece um método padronizado para avaliar esses riscos. Por meio desse teste, os fabricantes podem:

• Podemos comparar a resistência ao calor de diferentes materiais.
• Podemos verificar a conformidade com as especificações do produto.
• Ele pode estimar a confiabilidade a longo prazo.
• Pode auxiliar no controle de qualidade e na seleção de materiais.

Em conclusão, a norma DIN 53497 define um teste de envelhecimento em armazenamento a quente que avalia a resistência de moldes termoplásticos à exposição prolongada a altas temperaturas. O método é amplamente utilizado para qualificação de materiais, desenvolvimento de produtos e garantia da qualidade, auxiliando os fabricantes a assegurar a confiabilidade a longo prazo de componentes termoplásticos em ambientes com alta temperatura.

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