ISO 294 Пластмассы. Литье под давлением образцов термопластичных материалов

Многие факторы процесса литья под давлением влияют на свойства отформованных образцов для испытаний и, следовательно, на результаты измерений, получаемые при их использовании в испытательном методе. Механические свойства таких образцов в значительной степени зависят от условий процесса формования, используемых для их подготовки. Точное определение каждого ключевого параметра процесса формования является основополагающим требованием для обеспечения воспроизводимых и сопоставимых условий эксплуатации. При определении условий формования важно учитывать потенциальное влияние этих условий на определяемые свойства.

Термопласты различаются по морфологии кристалличности (кристаллические и полукристаллические полимеры), фазовой морфологии (гетерогенные термопласты) и ориентации молекул из-за анизотропных наполнителей, таких как короткие волокна. Остаточные (замороженные) напряжения в отформованных образцах для испытаний и термическая деградация полимера в процессе формования также влияют на свойства. Каждый из этих факторов необходимо контролировать, чтобы минимизировать вариабельность численных значений измеряемых свойств. Все описанные формы ISO предназначены для установки на существующее оборудование для литья под давлением и оснащены сменными вырубными плитами.

Стандарт «ISO 294 Пластмассы. Литье под давлением образцов для испытаний термопластичных материалов», разработанный Международной организацией по стандартизации (ИСО), состоит из следующих подразделов, опубликованных под тем же названием:

• В стандарте ISO 294-1 «Часть 1: Общие принципы и формование многоцелевых и стержневых испытательных образцов» описаны общие принципы, которым необходимо следовать при литье под давлением испытательных образцов термопластичных материалов. В настоящем стандарте также подробно описаны конструкции пресс-форм для изготовления двух типов образцов (типов A1 и B1, как указано в ISO 20753) для получения справочных данных и заложена основа для установления воспроизводимых условий формования.

Целью настоящего стандарта является предоставление согласованного описания ключевых параметров процесса формования и установление единой практики регистрации условий формования. Конкретные условия, необходимые для воспроизводимой подготовки образцов для испытаний, различаются для каждого используемого материала и могут быть указаны в стандарте на конкретный материал или согласованы заинтересованными сторонами. Межлабораторные испытания с акрилонитрилбутадиенстиролом (АБС), стиролбутадиеном (СБ) и полиметилметакрилатом (ПММА) показали, что конструкция пресс-формы является важным фактором воспроизводимости подготовки образцов для испытаний.

• В стандарте «ISO 294-2 Часть 2: Малые прутки для испытаний на растяжение» описывается четырехгнездная форма типа С по стандарту ISO для литья под давлением небольших прутков для испытаний на растяжение (образец для испытаний типа CW11 по стандарту ISO 20753) с размерами не менее 60 мм x 10 мм x 3 мм.
• Стандарт ISO 294-3 Часть 3: Малые пластины определяет две двухгнездные формы (формы ISO типа D1 и D2) для литья под давлением небольших пластин размером 60 x 60 мм и толщиной 1 мм (тип D1) или 2 мм (тип D2). Эти формы могут использоваться для различных испытаний. На формы также могут быть установлены дополнительные компоненты для исследования влияния линий спая на механические свойства.
• Стандарт ISO 294-4 Часть 4: Определение усадки при формовании описывает метод определения усадки при формовании и усадки после формования термопластичных образцов, полученных литьем под давлением, в направлениях, параллельном и перпендикулярном направлению течения расплава. Определение усадки термореактивных материалов см. в ISO 2577.

Усадка при формовании, определяемая настоящим стандартом, не учитывает влияние влагопоглощения. Она включается в усадку после формования и, следовательно, в общую усадку. В случаях, когда усадка после формования обусловлена ​​исключительно влагопоглощением, применяется стандарт ISO 175. Усадка при формовании, определяемая настоящим стандартом, представляет собой свободную усадку, возникающую в результате неограниченной деформации охлаждающих плит во время выдержки в форме. Поэтому она считается максимальным значением любой ограниченной усадки.

• Стандарт «ISO 294-5 Часть 5: Подготовка стандартных образцов для исследования анизотропии» описывает форму (называемую формой ISO типа F) для литья под давлением пластин с предпочтительным размером 80 мм x 120 мм и минимальным размером 80 мм x не менее 90 мм и предпочтительной толщиной 2 мм для сбора одноточечных и многоточечных данных.

Было установлено, что он обеспечивает максимальные анизотропные свойства при незначительной чувствительности к скорости впрыска. По возможности следует использовать двухгнездную пресс-форму. При проектировании пластиковых деталей это обеспечивает верхние и нижние пределы пределов прочности на растяжение. Соответствие толщины пластины толщине конкретной детали не является подходящим критерием из-за влияния скорости заполнения пресс-формы и геометрии детали на анизотропию. Исследование анизотропии материалов — это специализированная процедура, предназначенная для проектирования пресс-форм для конечного использования, и не предназначена для контроля качества.

При литье под давлением термопластичных материалов поток расплавленного полимера может влиять на ориентацию наполнителей, таких как стекловолокно или полимерные цепи, что приводит к анизотропному поведению.

Для целей настоящего стандарта направление потока определяется как направление от отверстия формы к дальнему концу полости формы, а поперечное направление определяется как направление, перпендикулярное направлению потока. Форма типа F не предназначена для замены формы типа D, используемой для определения усадки при литье термопластов.

Стандарт ISO 294 важен по следующим причинам:

• Стандартизация образцов для испытаний: Настоящий стандарт определяет условия формования, размеры и конструкцию образцов, используемых для испытаний механических и физических свойств (таких как прочность на разрыв и ударная вязкость). Это позволяет исключить отклонения, возникающие в процессе подготовки образцов и способные исказить результаты испытаний.
• Воспроизводимость результатов: Этот стандарт стандартизирует процесс производства образцов для испытаний, гарантируя, что один и тот же материал будет вести себя одинаково при испытаниях, проводимых в различных лабораториях по всему миру. Это критически важно для контроля качества, сертификации и сравнения материалов.
• Поддержка характеристики материалов: Производители и исследователи используют этот стандарт для подготовки образцов для оценки материалов в однородных условиях. Это особенно важно в исследованиях и разработках, где сравнение различных полимеров в одинаковых условиях имеет решающее значение.
• Соответствие нормативным требованиям и сертификации: во многих отраслях (автомобильная, аэрокосмическая, медицинская) требуется, чтобы материалы проходили испытания по стандартам ISO для соответствия нормам безопасности и эксплуатационным характеристикам.
• Содействует мировой торговле: этот стандарт способствует международной гармонизации, позволяя трансграничным производителям и потребителям доверять результатам испытаний материалов без необходимости проведения повторных испытаний.

Наша организация, которая на протяжении многих лет оказывает поддержку предприятиям всех секторов, предлагая широкий спектр мероприятий по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, может похвастаться сильной командой сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ISO 294 «Пластмассы. Литье под давлением образцов термопластичных материалов».