ISO 294 Plaster - Formsprutning av provexemplar av termoplastiska material

Många faktorer i formsprutningsprocessen påverkar egenskaperna hos gjutna provkroppar och följaktligen de mätvärden som erhålls när provkropparna används i en testmetod. De mekaniska egenskaperna hos sådana provkroppar är starkt beroende av förhållandena i den gjutningsprocessen som används för att framställa provkropparna. Att exakt definiera varje nyckelparameter i gjutningsprocessen är ett grundläggande krav för reproducerbara och jämförbara driftsförhållanden. Vid definition av gjutningsförhållanden är det viktigt att beakta de potentiella effekterna av dessa förhållanden på de egenskaper som ska bestämmas.

Termoplaster varierar i kristallinitetsmorfologi (för kristallina och semikristallina polymerer), fasmorfologi (för heterogena termoplaster) och molekylär orientering på grund av anisotropa fyllmedel såsom korta fibrer. Kvarvarande (frysta) spänningar i gjutna testprover och termisk nedbrytning av polymeren under gjutning påverkar också egenskaperna. Var och en av dessa faktorer måste kontrolleras för att minimera variationen i de numeriska värdena för de uppmätta egenskaperna. Alla beskrivna ISO-formar är utformade för att installeras i befintlig formsprutningsutrustning och har utbytbara blindplattor.

Standarden ”ISO 294 Plaster - Formsprutning av provexemplar av termoplastiska material”, utvecklad av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO), består av följande underavsnitt publicerade under samma titel:

• ISO 294-1 Del 1: Allmänna principer och gjutning av flerfunktions- och stångprover" beskriver de allmänna principer som ska följas för formsprutningsprover av termoplastiska material. Denna standard beskriver även formkonstruktioner för att framställa två typer av prover (typ A1 och B1, enligt ISO 20753) för användning vid erhållande av referensdata och ger en grund för att fastställa reproducerbara gjutningsförhållanden.

Syftet med denna standard är att ge konsekventa beskrivningar av de viktigaste parametrarna i gjutningsprocessen och att etablera en enhetlig praxis för rapportering av gjutningsförhållanden. De specifika förhållanden som krävs för reproducerbar beredning av testprover varierar för varje material som används och kan specificeras i standarden för det specifika materialet eller överenskommas mellan de inblandade parterna. Interlaboratorietester med akrylnitril/butadien/styren (ABS), styren/butadien (SB) och poly(metylmetakrylat) (PMMA) har visat att gjutformsdesign är en viktig faktor för reproducerbarheten av testprovsberedning.

• Standarden ”ISO 294-2 Del 2: Små dragstänger” beskriver en form med fyra håligheter, typ С ISO-form, för formsprutning av små dragstänger (provexemplar typ CW11 i ISO 20753) med dimensioner på minst 60 mm x 10 mm x 3 mm.
• Standarden "ISO 294-3 Del 3: Småplåtar" definierar två formar med två hålrum (ISO-formar typ D1 och D2) för formsprutning av småplåtar med måtten 60 mm x 60 mm och en tjocklek på 1 mm (typ D1) eller 2 mm (typ D2). Dessa formar kan användas i olika tester. Ytterligare komponenter kan också installeras på formarna för att undersöka effekterna av svetslinjer på mekaniska egenskaper.
• Standarden "ISO 294-4 Del 4: Bestämning av formkrympning" beskriver en metod för att bestämma formkrympning och efterformkrympning av formsprutade termoplastprover i riktningar parallella och vinkelräta mot smältflödesriktningen. För bestämning av härdplastkrympning, se ISO 2577.

Den formkrympning som definieras i denna standard exkluderar effekterna av fuktupptagning. Detta ingår i krympningen efter formning och därmed i den totala krympningen. För fall där krympningen efter formning enbart beror på fuktupptagning gäller ISO 175. Den formkrympning som definieras i denna standard representerar den fria krympningen som härrör från obegränsad deformation av kylplattorna under hållperioden i formen. Därför anses den vara det maximala värdet av eventuell begränsad krympning.

• Standarden ”ISO 294-5 Del 5: Beredning av standardprover för undersökning av anisotropi” beskriver en form (kallad ISO-form av typ F) för formsprutning av plattor med en föredragen storlek på 80 mm x 120 mm och en minsta storlek på 80 mm x minst 90 mm och en föredragen tjocklek på 2 mm för datainsamling i enpunkts- och flerpunktsläge.

Det har visat sig att det ger maximala anisotropa egenskaper med endast liten känslighet för injektionshastigheten. När det är möjligt är en form med två hålrum avsedd. För konstruktion av plastdelar ger detta övre och nedre gränser för draghållfasthetsegenskaperna. Att matcha plattjockleken till en specifik deltjocklek är inte ett lämpligt kriterium på grund av påverkan av formens fyllningshastighet och delarnas geometri på anisotropin. Att undersöka materialens anisotropi är en specialiserad procedur avsedd att vägleda formkonstruktion för slutanvändningsapplikationer och är inte avsedd som ett kvalitetskontrollverktyg.

Vid formsprutning av termoplastmaterial kan flödet av smält polymer påverka orienteringen av fyllmedel såsom glasfiber eller polymerkedjor, vilket resulterar i anisotropiskt beteende.

I denna standard definieras flödesriktningen som riktningen från formöppningen till den bortre änden av formhåligheten, och tvärriktningen definieras som riktningen vinkelrät mot flödesriktningen. Typ F-formen är inte avsedd att ersätta typ D-formen som används för att bestämma formkrympning av termoplaster.

ISO 294-standarden är viktig av följande skäl:

• Standardisering av provkroppar: Denna standard definierar gjutningsförhållanden, dimensioner och utformningar av provkroppar som används för mekaniska och fysikaliska egenskapstester (såsom draghållfasthet och slagtålighet). Detta eliminerar variationer som uppstår på grund av provberedningsprocessen och som kan snedvrida testresultaten.
• Reproducerbarhet av resultat: Denna standard standardiserar hur testprover produceras, vilket säkerställer att samma material beter sig på liknande sätt i tester som utförs i olika laboratorier runt om i världen. Detta är avgörande för kvalitetskontroll, certifiering och materialjämförelse.
• Stöd för materialkarakterisering: Tillverkare och forskare använder denna standard för att förbereda prover för att utvärdera material under enhetliga förhållanden. Detta är särskilt viktigt inom forskning och utveckling, där jämförelser av olika polymerer under samma förhållanden är avgörande.
• Regelefterlevnad och certifieringsefterlevnad: Många branscher (fordon, flyg- och rymdindustrin, medicin) kräver att material testas enligt ISO-standarder för att uppfylla säkerhets- och prestandaföreskrifter.
• Underlättar global handel: Denna standard bidrar till internationell harmonisering, vilket gör det möjligt för gränsöverskridande tillverkare och kunder att lita på materialtestresultat utan behov av upprepad testning.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av medarbetare som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang erbjuder vi även testtjänster i enlighet med standarden "ISO 294 Plast - Formsprutning av prover av termoplastiska material".