ISO 294 Plásticos - Moldagem por injeção de corpos de prova de materiais termoplásticos

Muitos fatores no processo de moldagem por injeção influenciam as propriedades dos corpos de prova moldados e, consequentemente, os valores de medição obtidos quando os corpos de prova são utilizados em um método de ensaio. As propriedades mecânicas desses corpos de prova são altamente dependentes das condições do processo de moldagem utilizado para prepará-los. Definir com precisão cada parâmetro-chave do processo de moldagem é um requisito fundamental para condições operacionais reproduzíveis e comparáveis. Ao definir as condições de moldagem, é importante considerar os potenciais efeitos dessas condições nas propriedades a serem determinadas.

Os termoplásticos variam em morfologia de cristalinidade (para polímeros cristalinos e semicristalinos), morfologia de fase (para termoplásticos heterogêneos) e orientação molecular devido a cargas anisotrópicas, como fibras curtas. Tensões residuais (congeladas) em corpos de prova moldados e a degradação térmica do polímero durante a moldagem também afetam as propriedades. Cada um desses fatores deve ser controlado para minimizar a variabilidade nos valores numéricos das propriedades medidas. Todos os moldes ISO descritos são projetados para instalação em equipamentos de moldagem por injeção existentes e apresentam placas de corte intercambiáveis.

A norma “ISO 294 Plásticos - Moldagem por injeção de corpos de prova de materiais termoplásticos”, desenvolvida pela Organização Internacional de Padronização (ISO), consiste nas seguintes subseções publicadas sob o mesmo título:

A ISO 294-1 Parte 1: Princípios gerais e moldagem de corpos de prova multiuso e de haste descreve os princípios gerais a serem seguidos para corpos de prova de moldagem por injeção de materiais termoplásticos. Esta norma também detalha projetos de moldes para a preparação de dois tipos de corpos de prova (tipos A1 e B1, conforme especificado na ISO 20753) para uso na obtenção de dados de referência e fornece uma base para o estabelecimento de condições de moldagem reprodutíveis.

O objetivo desta norma é fornecer descrições consistentes dos principais parâmetros do processo de moldagem e estabelecer uma prática uniforme para a comunicação das condições de moldagem. As condições específicas exigidas para a preparação reprodutível de corpos de prova variam para cada material utilizado e podem ser especificadas na norma para o material específico ou acordadas entre as partes envolvidas. Testes interlaboratoriais com acrilonitrila/butadieno/estireno (ABS), estireno/butadieno (SB) e poli(metacrilato de metila) (PMMA) demonstraram que o projeto do molde é um fator importante na reprodutibilidade da preparação de corpos de prova.

A norma “ISO 294-2 Parte 2: Pequenas barras de tração” descreve um molde de quatro cavidades, tipo C ISO, para moldagem por injeção de pequenas barras de tração (corpo de prova tipo CW11 em ISO 20753) com dimensões de pelo menos 60 mm x 10 mm x 3 mm.
A norma "ISO 294-3 Parte 3: Placas Pequenas" define dois moldes de duas cavidades (moldes ISO tipo D1 e D2) para moldagem por injeção de pequenas placas medindo 60 mm x 60 mm e com espessura de 1 mm (tipo D1) ou 2 mm (tipo D2). Esses moldes podem ser utilizados em diversos testes. Componentes adicionais também podem ser instalados nos moldes para examinar os efeitos das linhas de solda nas propriedades mecânicas.
A norma "ISO 294-4 Parte 4: Determinação da Retração do Molde" descreve um método para determinar a retração de moldagem e a retração pós-moldagem de corpos de prova termoplásticos moldados por injeção em direções paralelas e perpendiculares à direção do fluxo de massa fundida. Para determinação da retração de termofixos, consulte a ISO 2577.

A contração de moldagem definida nesta norma exclui os efeitos da absorção de umidade. Esta está incluída na contração pós-moldagem e, portanto, na contração total. Para os casos em que a contração pós-moldagem se deve exclusivamente à absorção de umidade, aplica-se a norma ISO 175. A contração de moldagem definida nesta norma representa a contração livre resultante da deformação irrestrita das placas de resfriamento durante o período de retenção no molde. Portanto, é considerada o valor máximo de qualquer contração restrita.

A norma “ISO 294-5 Parte 5: Preparação de amostras padrão para investigação de anisotropia” descreve um molde (chamado molde ISO tipo F) para moldagem por injeção de placas com tamanho preferencial de 80 mm x 120 mm e tamanho mínimo de 80 mm x pelo menos 90 mm e espessura preferencial de 2 mm para coleta de dados de ponto único e multiponto.

Verificou-se que ele proporciona propriedades anisotrópicas máximas com apenas uma leve sensibilidade à velocidade de injeção. Sempre que possível, utiliza-se um molde de duas cavidades. Para o projeto de peças plásticas, isso proporciona limites superiores e inferiores nas propriedades de tração. A adequação da espessura da chapa à espessura de uma peça específica não é um critério adequado devido à influência da taxa de enchimento do molde e da geometria da peça na anisotropia. O exame da anisotropia de materiais é um procedimento especializado destinado a orientar o projeto de moldes para aplicações de uso final e não se destina a ser uma ferramenta de controle de qualidade.

Na moldagem por injeção de materiais termoplásticos, o fluxo de polímero fundido pode afetar a orientação de cargas, como fibra de vidro ou cadeias de polímero, resultando em comportamento anisotrópico.

Para os fins desta norma, a direção do fluxo é definida como a direção da abertura do molde até a extremidade mais distante da cavidade do molde, e a direção transversal é definida como a direção perpendicular à direção do fluxo. O molde Tipo F não se destina a substituir o molde Tipo D usado para determinar a contração de moldagem de termoplásticos.

A norma ISO 294 é importante pelos seguintes motivos:

Padronização de corpos de prova: Esta norma define as condições de moldagem, dimensões e projetos de corpos de prova utilizados em ensaios de propriedades mecânicas e físicas (como resistência à tração e resistência ao impacto). Isso elimina variações resultantes do processo de preparação do corpo de prova que poderiam distorcer os resultados do ensaio.
Reprodutibilidade dos resultados: Esta norma padroniza a forma como as amostras de teste são produzidas, garantindo que o mesmo material se comporte de forma semelhante em testes realizados em diferentes laboratórios ao redor do mundo. Isso é crucial para o controle de qualidade, certificação e comparação de materiais.
Suporte à caracterização de materiais: Fabricantes e pesquisadores utilizam esta norma para preparar amostras e avaliar materiais sob condições uniformes. Isso é especialmente crítico em pesquisa e desenvolvimento, onde comparações de diferentes polímeros sob as mesmas condições são essenciais.
Conformidade regulatória e de certificação: muitos setores (automotivo, aeroespacial, médico) exigem que os materiais sejam testados de acordo com os padrões ISO para atender às regulamentações de segurança e desempenho.
Facilita o comércio global: esta norma contribui para a harmonização internacional, permitindo que fabricantes e clientes internacionais confiem nos resultados dos testes de materiais sem a necessidade de testes repetidos.

Nossa organização, que há anos apoia empresas de todos os setores por meio de uma ampla gama de atividades de teste, medição, análise e avaliação, conta com uma equipe sólida de colaboradores que acompanham de perto os desenvolvimentos globais em ciência e tecnologia e estão em constante aprimoramento. Nesse contexto, também prestamos serviços de teste em conformidade com a norma "ISO 294 Plásticos - Moldagem por injeção de amostras de teste de materiais termoplásticos".