EN ISO 294-1:2017

Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (ISO 294-1:2017)

ISO 294-1:2017 specifies the general principles to be followed when injection moulding test specimens of thermoplastic materials and gives details of mould designs for preparing two types of specimen for use in acquiring reference data, i.e. type A1 and type B1 test specimens as specified in ISO 20753, and provides a basis for establishing reproducible moulding conditions. Its purpose is to provide consistent descriptions of the main parameters of the moulding process and to establish a uniform practice in reporting moulding conditions. The particular conditions required for the reproducible preparation of test specimens will vary for each material used and are given in the International Standard for the relevant material or are to be agreed upon between the interested parties.
NOTE          Interlaboratory tests with acrylonitrile/butadiene/styrene (ABS), styrene/butadiene (SB) and poly(methyl methacrylate) (PMMA) have shown that mould design is an important factor in the reproducible preparation of test specimens.

Kunststoffe - Spritzgießen von Probekörpern aus Thermoplasten - Teil 1: Allgemeine Grundlagen und Herstellung von Vielzweckprobekörpern und Stäben (ISO 294-1:2017)

Plastiques - Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques - Partie 1: Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des barreaux (ISO 294-1:2017)

ISO 294-1:2017 établit les principes généraux à suivre en vue du moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques et donne des détails de conception des moules pour la préparation de deux types d'éprouvettes à utiliser pour l'acquisition de données de référence, c'est-à-dire les éprouvettes de type A1 et de type B1 telles que spécifiées dans l'ISO 20753. Elle constitue une base pour l'établissement de conditions de moulage reproductibles. Elle vise à fournir une description des principaux paramètres du processus de moulage et à établir une pratique uniforme pour consigner les conditions de moulage. Les conditions particulières requises pour la préparation reproductible des éprouvettes varieront selon le matériau utilisé et sont données dans la Norme internationale de matériau correspondante ou doivent faire l'objet d'un accord entre les parties intéressées.
NOTE          Les essais interlaboratoires avec de l'acrylonitrile/butadiène/styrène (ABS), du styrène/butadiène (SB) et du poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) ont montré que la conception du moule est un facteur important à prendre en considération dans la préparation reproductible d'éprouvettes.

Polimerni materiali - Vbrizgavanje plastomernih preskušancev - 1. del: Splošna načela in oblikovanje večnamenskih in paličastih preskušancev (ISO 294-1:2017)

Ta dokument določa splošna načela, ki jih je treba upoštevati ob vbrizgavanju plastomernih preskušancev, navaja podrobnosti o oblikovanju za pripravo dveh tipov preskušancev za uporabo pri pridobivanju referenčnih podatkov, tj. preskušance tipa A1 in tipa B1, kot določa standard ISO 20753, ter podaja podlago za vzpostavitev pogojev ponovljivega oblikovanja. Njegov namen je zagotoviti skladne opise glavnih parametrov postopka oblikovanja in vzpostaviti enotno prakso pri navajanju pogojev oblikovanja. Posebni pogoji, potrebni za ponovljivo pripravo preskušancev, se razlikujejo za vsak uporabljeni material in so podani v mednarodnem standardu za zadevni material ali pa se o njih dogovorijo zainteresirane strani.
OPOMBA: Medlaboratorijski preskusi z akrilonitril/butadien/stirenom, stiren/butadienom (SB) in
polimetilmetakrilatom (PMMA) so pokazali, da je oblikovanje pomemben dejavnik pri ponovljivi pripravi preskušancev.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 06-Jun-2017
• Withdrawal Date: 30-Dec-2017
• ICS: 83.080.20 - Thermoplastic materials
• Technical Committee: CEN/TC 249 - Plastics
• Drafting Committee: CEN/TC 249 - Plastics
• Current Stage: 6060 - Definitive text made available (DAV) - Publishing
• Start Date: 07-Jun-2017
• Completion Date: 07-Jun-2017
• Ref Project: SIST EN ISO 294-1:2017 - Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (ISO 294-1:2017)

Relations

• Replaces: EN ISO 294-1:1998 - Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (ISO 294-1:1996)
• Effective Date: 08-Jun-2022
• Replaces: EN ISO 294-1:1998/A1:2002 - Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (ISO 294-1:1996/Amd. 1:2001)
• Effective Date: 14-Jun-2017

Overview

EN ISO 294-1:2017 - Plastics: Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (ISO 294-1:2017) is a CEN-endorsed standard that defines the general principles and mould designs for preparing reproducible injection-moulded test specimens. It specifies mould designs for type A1 and type B1 specimens (as per ISO 20753) and establishes a consistent framework for recording and reporting moulding conditions to obtain comparable reference data across laboratories and manufacturers.

Key Topics

• Mould design and types: Guidance for ISO multi‑cavity and single‑cavity moulds and interchangeable cavity plates to support reproducible specimen production.
• Main process parameters: Definitions and conventions for mould temperature, melt temperature, melt pressure, hold pressure, moulding cycle and cycle time-ensuring consistent terminology when reporting results.
• Equipment and apparatus: Requirements for injection‑moulding machines, recommended measurement points (thermometers, melt temperature measurement), screw and clamping considerations, and moulding volume.
• Procedure and conditioning: Principles for conditioning feedstock, injection‑moulding steps, measurement of temperatures/pressures, and post‑moulding treatment of specimens.
• Annexes for practical setup: Informative annexes provide runner configurations, standardized mould components, an example mould layout, methods for setting machine parameters (Annex D) and methods to determine hold pressure and hold time (Annex E).
• Reproducibility emphasis: Notes from interlaboratory tests (e.g., ABS, SB, PMMA) underline that mould design and controlled parameters are critical for reproducible test specimens.

Applications

• Quality control and materials testing labs producing reference specimens for mechanical, thermal or impact testing.
• Polymer manufacturers and compounders validating batch properties under standardized moulding conditions.
• Injection‑moulding equipment manufacturers and toolmakers designing test‑specimen moulds compliant with ISO 294‑1.
• R&D and interlaboratory studies where consistent specimen preparation is essential for comparable data.
  Using EN ISO 294‑1:2017 helps minimize variability caused by processing and mould-related factors, improving the reliability of property data for thermoplastic materials.

Related Standards

• ISO 20753 - Test specimens (refers to specimen types A1 and B1)
• ISO 294 series (Parts 2–4) - Additional specimen geometries and shrinkage determination
• ISO 179‑1 - Charpy impact property testing (referenced for specimen preparation)

Adopting EN ISO 294‑1:2017 ensures standardized terminology, repeatable injection‑moulding practices, and clearer reporting-essential for comparable thermoplastic materials testing and certification.

Standards Content (Sample)

SLOVENSKI STANDARD
01-september-2017
1DGRPHãþD
SIST EN ISO 294-1:2000
SIST EN ISO 294-1:2000/A1:2002
3ROLPHUQLPDWHULDOL9EUL]JDYDQMHSODVWRPHUQLKSUHVNXãDQFHYGHO6SORãQD
QDþHODLQREOLNRYDQMHYHþQDPHQVNLKLQSDOLþDVWLKSUHVNXãDQFHY,62
Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 1:
General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (ISO 294-
1:2017)
Kunststoffe - Spritzgießen von Probekörpern aus Thermoplasten - Teil 1: Allgemeine
Grundlagen und Herstellung von Vielzweckprobekörpern und Stäben (ISO 294-1:2017)
Plastiques - Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques -
Partie 1: Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des
barreaux (ISO 294-1:2017)
Ta slovenski standard je istoveten z: EN ISO 294-1:2017
ICS:
83.080.20 Plastomeri Thermoplastic materials
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

EN ISO 294-1
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
June 2017
EUROPÄISCHE NORM
ICS 83.080.20 Supersedes EN ISO 294-1:1998
English Version
Plastics - Injection moulding of test specimens of
thermoplastic materials - Part 1: General principles, and
moulding of multipurpose and bar test specimens (ISO
294-1:2017)
Plastiques - Moulage par injection des éprouvettes de Kunststoffe - Spritzgießen von Probekörpern aus
matériaux thermoplastiques - Partie 1: Principes Thermoplasten - Teil 1: Allgemeine Grundlagen und
généraux, et moulage des éprouvettes à usages Herstellung von Vielzweckprobekörpern und Stäben
multiples et des barreaux (ISO 294-1:2017) (ISO 294-1:2017)
This European Standard was approved by CEN on 13 April 2017.

CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this
European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references
concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN
member.
This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by
translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management
Centre has the same status as the official versions.

CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia,
Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania,
Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland,
Turkey and United Kingdom.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION

EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG

CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels
© 2017 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. EN ISO 294-1:2017 E
worldwide for CEN national Members.

Contents Page
European foreword . 3

European foreword
This document (EN ISO 294-1:2017) has been prepared by Technical Committee ISO/TC 61 "Plastics" in
collaboration with Technical Committee CEN/TC 249 “Plastics” the secretariat of which is held by NBN.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an
identical text or by endorsement, at the latest by December 2017, and conflicting national standards
shall be withdrawn at the latest by December 2017.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. CEN [and/or CENELEC] shall not be held responsible for identifying any or all such patent
rights.
This document supersedes EN ISO 294-1:1998.
According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the
following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria,
Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia,
France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta,
Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland,
Turkey and the United Kingdom.
Endorsement notice
The text of ISO 294-1:2017 has been approved by CEN as EN ISO 294-1:2017 without any modification.

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 294-1
Second edition
2017-05
Plastics — Injection moulding of
test specimens of thermoplastic
materials —
Part 1:
General principles, and moulding of
multipurpose and bar test specimens
Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux
thermoplastiques —
Partie 1: Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages
multiples et des barreaux
Reference number
ISO 294-1:2017(E)
©
ISO 2017
ISO 294-1:2017(E)
© ISO 2017, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
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Fax [phone]
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www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved

ISO 294-1:2017(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Apparatus . 6
4.1 Moulds . 6
4.1.1 ISO (multi-cavity) moulds . 6
4.1.2 Single-cavity moulds. 9
4.2 Injection-moulding machine .10
4.2.1 General.10
4.2.2 Moulding volume .10
4.2.3 Control system .10
4.2.4 Screw .10
4.2.5 Clamping force .11
4.2.6 Thermometers .11
5 Procedure.11
5.1 Conditioning of material .11
5.2 Injection moulding .12
5.3 Measurement of mould temperature.13
5.4 Measurement of the melt temperature .13
5.5 Post-moulding treatment of test specimens.13
6 Report on test-specimen preparation .13
Annex A (informative) Examples of runner configurations .15
Annex B (informative) Standardized injection-moulding mould components .16
Annex C (informative) Example of an injection mould .17
Annex D (informative) Methods for setting the injection moulding parameters .18
Annex E (informative) Methods of determining the hold pressure and hold time .23
Bibliography .29
ISO 294-1:2017(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 9,
Thermoplastic materials.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 294-1:1996), which has been technically
revised with the following changes:
— the types of test specimen have been replaced according to ISO 20753;
— Annex D has been added to clarify the methods for setting the operation parameters on injection
machine;
— the original Annex D has been renamed as Annex E.
It also incorporates the Amendments ISO 294-1:1996/Amd.1:2001 and ISO 294-1:1996/Amd.2:2005.
A list of all the parts in the ISO 294 series can be found on the ISO website.
iv © ISO 2017 – All rights reserved

ISO 294-1:2017(E)
Introduction
Many factors in the injection-moulding process influence the properties of moulded test specimens and
hence the measured values obtained when the specimens are used in a test method. The mechanical
properties of such specimens are strongly dependent on the conditions of the moulding process used
to prepare the specimens. Exact definition of each of the main parameters of the moulding process is a
basic requirement for reproducible and comparable operating conditions.
It is important in defining moulding conditions to consider any influence the conditions may have
on the properties to be determined. Thermoplastics exhibit differences in molecular orientation in
crystallization morphology (for crystalline and semicrystalline polymers), in phase morphology (for
heterogeneous thermoplastics) as well as in the orientation of anisotropic fillers such as short fibres.
Residual (“frozen-in”) stresses in the moulded test specimens and thermal degradation of the polymer
during moulding also influence properties. Each of these phenomena must be controlled to minimize
variability of the numerical values of the properties measured.
Care has been taken to ensure that the ISO moulds described can all be fitted in existing injection-
moulding equipment and have interchangeable cavity plates.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 294-1:2017(E)
Plastics — Injection moulding of test specimens of
thermoplastic materials —
Part 1:
General principles, and moulding of multipurpose and bar
test specimens
1 Scope
This document specifies the general principles to be followed when injection moulding test specimens
of thermoplastic materials and gives details of mould designs for preparing two types of specimen for
use in acquiring reference data, i.e. type A1 and type B1 test specimens as specified in ISO 20753, and
provides a basis for establishing reproducible moulding conditions. Its purpose is to provide consistent
descriptions of the main parameters of the moulding process and to establish a uniform practice in
reporting moulding conditions. The particular conditions required for the reproducible preparation of
test specimens will vary for each material used and are given in the International Standard for the
relevant material or are to be agreed upon between the interested parties.
NOTE Interlaboratory tests with acrylonitrile/butadiene/styrene (ABS), styrene/butadiene (SB) and
poly(methyl methacrylate) (PMMA) have shown that mould design is an important factor in the reproducible
preparation of test specimens.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 179-1, Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 1: Non-instrumented impact test
ISO 294-2, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 2: Small
tensile bars
ISO 294-3:2002, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 3:
Small plates
ISO 294-4, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 4:
Determination of moulding shrinkage
ISO 20753, Plastics — Test specimens
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
ISO 294-1:2017(E)
3.1
mould temperature
T
C
average temperature of the mould cavity surfaces measured after the system has attained thermal
equilibrium and immediately after opening the mould
Note 1 to entry: It is expressed in degrees Celsius (°C).
3.2
melt temperature
T
M
temperature of the molten plastic in a free shot
Note 1 to entry: It is expressed in degrees Celsius (°C).
3.3
melt pressure
p
pressure of the plastic material in front of the screw at any time during the moulding process
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
3.4
hold pressure
p
H
melt pressure (3.3) during the hold time (3.9)
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
3.5
moulding cycle
complete sequence of operations in the moulding process required for the production of one set of test
specimens
Note 1 to entry: See Figure 1.
3.6
cycle time
t
T
time required to carry out a complete moulding cycle (3.5)
Note 1 to entry: The cycle time is the sum of the injection time, t , the cooling time, t and the mould-open time, t .
I C, O
Note 2 to entry: It is expressed in seconds (s).
2 © ISO 2017 – All rights reserved

ISO 294-1:2017(E)
Key
X time, t
Y melt pressure, p, and longitudinal screw position, l
1 cycle time, t
T
2 injection time, t
I
3 hold time, t
H
4 cooling time, t
C
5 mould-open time, t
O
6 melt pressure, p
7 longitudinal position of screw, l
8 mould opening
9 mould closing
NOTE The melt pressure during the cooling phase is not zero due to back pressure effects.
Figure 1 — Schematic diagram of an injection-moulding cycle showing the melt pressure (full
line) and the longitudinal position of the screw (dashed line) as a function of time
3.7
injection time
t
I
time from the instant the screw starts to move forward until the switchover point between the injection
period and the hold period
Note 1 to entry: It is expressed in seconds (s).
ISO 294-1:2017(E)
3.8
cooling time
t
C
time from the end of the injection period until the mould starts to open
Note 1 to entry: It is expressed in seconds (s).
3.9
hold time
t
H
time during which the pressure is maintained at the hold pressure (3.4)
Note 1 to entry: It is expressed in seconds (s).
3.10
mould-open time
t
O
time from the instant the mould starts to open until the mould is closed and exerts the full clamping
force (3.19)
Note 1 to entry: It is expressed in seconds (s).
Note 2 to entry: It includes the time required to remove the mouldings from the mould.
3.11
cavity
part of the hollow space in a mould that produces one specimen
3.12
single-cavity mould
mould with one cavity (3.11) only
3.13
multi-cavity mould
mould that has two or more identical cavities (3.11) in a parallel-flow arrangement
Note 1 to entry: Identical flow-path geometries and symmetrical positioning of the cavities in the mould ensure
that all test specimens from one shot are equivalent in their properties.
3.14
family mould
multi-cavity mould (3.13) containing cavities (3.11) which have different geometries
3.15
ISO mould
one of several standard moulds (designated ISO 20753 type A1, B1, C1, D11 and D12) intended for the
reproducible preparation of test specimens with comparable properties
Note 1 to entry: The moulds have a fixed plate with a central sprue, plus a multi-cavity cavity plate as described
in 3.13.
Note 2 to entry: Additional details are given in 4.1.1.4. An example of a complete mould is shown in Annex C.
3.16
critical cross-sectional area
A
c
cross-sectional area of the cavity (3.11) in a single-cavity mould (3.12) or multi-cavity mould (3.13) at the
position where the critical portion of the test specimen, i.e. that part on which the measurement will be
made, is moulded
Note 1 to entry: It is expressed in square millimetres (mm ).
4 © ISO 2017 – All rights reserved

ISO 294-1:2017(E)
Note 2 to entry: For tensile test specimens, for instance, the critical portion of the test specimen is the narrow
section which is subjected to the greatest stress during testing.
3.17
moulding volume
V
M
ratio of the mass of the moulding to the density of the solid plastic
Note 1 to entry: It is expressed in cubic millimetres (mm ).
3.18
projected area
A
p
overall profile of the moulding projected on to the parting plane
Note 1 to entry: It is expressed in square millimetres (mm ).
3.19
clamping force
F
M
force holding the plates of the mould closed
Note 1 to entry: It is expressed in kilonewtons (kN).
3.20
injection velocity
v
I
average velocity of the melt as it passes through the critical cross-sectional area (3.16)
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres per second (mm/s).
3.21
shot volume Max.
V
S
product of the maximum metering stroke of the injection-moulding machine and the cross-sectional
area of the screw
Note 1 to entry: It is expressed in cubic millimetres (mm ).
3.22
mass of moulding
total mass of the test specimens, the runner(s) and the sprue in a single moulding
Note 1 to entry: It is expressed in grams (g).
3.23
mass of test specimen
mass of a single specimen, excluding the runner(s) and the sprue
Note 1 to entry: It is expressed in grams (g).
ISO 294-1:2017(E)
3.24
sink mark ratio
SR
indication of the relative depth of a sink mark on the surface of the specimen, as given by:
hh−
()
maxmin
SR =
h
max
where
h is the minimum thickness of the specimen, calculated as the average of the thicknesses at
min
three points P , P and P along the length of the specimen, as defined in
min1 min2 min3
Figures E.2 and E.3;
h is the maximum thickness of the specimen, calculated as the average of the thicknesses at
max
three points P , P and P along the length of the specimen, as defined in
max1 max2 max3
Figures E.2 and E.3.
Note 1 to entry: It is expressed to two significant figures (e.g. 0,032).
3.25
cavity pressure
pressure of the melt in the mould cavity, measured with a pressure sensor on the inner surface of
the cavity
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
4 Apparatus
4.1 Moulds
4.1.1 ISO (multi-cavity) moulds
4.1.1.1 ISO moulds are strongly recommended for producing test specimens for the acquisition of data
which are intended to be comparable (see ISO 10350-1, ISO 10350-2, ISO 11403-1, ISO 11403-2 and
ISO 11403-3), as well as for use in the case of disputes involving International Standards.
4.1.1.2 Multipurpose test specimen as specified in ISO 20753 type A1 shall be moulded in a two-cavity
mould using a Z- or T-runner (see Annex A). The mould as shown in Figure 2 shall meet the requirements
specified in 4.1.1.4. Of the two types of runner, the Z-runner is preferred owing to the more symmetrical
closure force obtained. The specimen mouldings produced shall have the dimensions of the ISO 20753
type A1 specimen specified in ISO 20753.
4.1.1.3 Rectangular 80 mm × 10 mm × 4 mm bars (ISO 20753 type B1) shall be moulded in a four-cavity
mould with a double-T runner. The mould shall be as shown in Figure 3 and shall meet the requirements
specified in 4.1.1.4. The bars produced shall have the same cross-sectional dimensions along their central
section as multipurpose test specimens (see ISO 20753) and a length of 80 mm ± 2 mm.
4.1.1.4 The main constructional details of ISO 20753 type A1 and B1 moulds are shown in Figures 2
and 3. They shall meet the following requirements:
a) The sprue diameter on the nozzle side shall be at least 4 mm.
b) The width and height (or the diameter) of the runner system shall be at least 5 mm.
c) The cavities shall be one-end gated as shown in Figures 2 and 3.
6 © ISO 2017 – All rights reserved

ISO 294-1:2017(E)
d) The height of the gate shall be at least two-thirds the height of the cavity and the width of the gate
shall be equal to that of the cavity at the point where the gate enters the cavity.
e) The gate shall be as short as possible, in any case not exceeding 3 mm.
Dimensions in millimetres
Key
Sp sprue
G gates
3 2
NOTE Moulding volume V ≈ 30 000 mm , projected area A ≈ 6 300 mm .
M p
Figure 2 — Two-cavity mould for an ISO 20753 type A1 mould
Dimensions in millimetres
Key
Sp sprue
G gates
3 2
NOTE Moulding volume V ≈ 30 000 mm , projected area A ≈ 6 500 mm .
M p
Figure 3 — Four cavity mould for an ISO 20753 type B1 mould
ISO 294-1:2017(E)
f) The draft angle of the runners shall be at least 10°, but not more than 30°. The cavity shall have a
draft angle not greater than 1°, except in the area of tensile-specimen shoulders where the draft
angle shall not be greater than 2°.
g) The dimensions of the cavities shall be such that the dimensions of the test specimens produced
conform to the requirements given in the relevant test standard. To allow for different degrees of
moulding shrinkage, the dimensions of the cavities shall be chosen so that they are between the
nominal value and the upper limit of the dimensions specified for the specimen concerned. In the
case of ISO 20753 type A1 and B1 moulds, the main cavity dimensions, in millimetres, shall be as
follows (see ISO 20753):
1) depth: 4,0 mm to 4,2 mm;
2) width of central section: 10,0 mm to 10,2 mm;
3) length (ISO 20753 type B1 mould): 80 mm to 82 mm.
h) Ejector pins, if used, shall be located outside the test area of the specimen, i.e. at the shoulders
of dumbbell specimens produced from ISO 20753 type A1 and type C moulds (for type C, see
ISO 294-2), outside the central 20 mm section of bar specimens from ISO 20753 type B1 moulds
and outside the 50-mm-diameter central area of plate specimens from ISO 20753 type D moulds
(see ISO 294-3).
i) The heating/cooling system for the mould plates shall be designed so that, under operating
conditions, the difference in temperature between any point on the surface of a cavity and either
plate is less than 5 °C.
j) Interchangeable cavity plates and gate inserts are recommended to permit rapid changes in
production from one type of test specimen to another. Such changes are facilitated by using shot
capacities, V , which are as similar as possible. An example is shown in Annex A.
s
k) It is recommended that a pressure sensor be fitted in the central runner to give proper control
of the injection period (the sensor is mandatory for ISO 294-4). A sensor position suitable for the
various types of ISO mould is given in ISO 294-3:2002, Figure 2 and 4.1 k).
l) To ensure that cavity plates are interchangeable between different ISO moulds, it is important to
note the following constructional details in addition to those shown in Figures 2 and 3 and those
given in ISO 294-2 and ISO 294-3:
1) It is recommended that a cavity length of 170 mm be used for multipurpose test specimens
moulded in the ISO 20753 type A1 mould. This gives a maximum length of 180 mm for the
space between the cavity plates.
2) The width of the mould plates may be affected by the minimum distance required between the
connection points for the heating/cooling channels. In addition, space may need to be provided
in ISO 20753 type B1 moulds for the fitting of a special insert enabling notched bars for use in
ISO 179-1 to be moulded.
3) Lines along which the test specimens can be cut from the runners may be defined, e.g. 170 mm
apart for ISO 20753 type A1, B1 and C moulds (for type C, see ISO 294-2). A second pair of lines
80 mm apart may be defined for cutting bars from multipurpose test specimens from a type A
mould and may be used as well for cutting off small-plate mouldings (see ISO 294-3).
m) To make it easier to check that all the specimens from a mould are identical, it is recommended that
the individual cavities be marked, but outside the test area of the specimen [see item h) above].
This can be done very simply by engraving suitable symbols on the heads of the ejector pins, thus
avoiding any damage to the surface of the cavity plate.
n) Surface imperfections can influence the results, especially those of mechanical tests. Where
appropriate, the surfaces of the mould cavities shall be highly polished therefore, the direction of
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ISO 294-1:2017(E)
polishing corresponding to the direction in which the test specimen will be placed under load when
it is tested.
4.1.1.5 For more information on those mould components described in other International Standards,
see Annex B.
4.1.2 Single-cavity moulds
The cavity of a single-cavity mould (see Figure 4) may be that of a dumbbell, a disc or any other shape.
Test specimens from a single-cavity mould generally give values for certain properties which are
different from those obtained with specimens from ISO moulds.
NOTE This difference can occur because the ratio of the volume of the cavity to the volume of the moulding,
V , can be different from that for ISO moulds. Also, the smaller volume of the moulding produced by a single-
M
cavity mould makes conformance with the volume-ratio requirements of 4.2.2 different and failure to conform to
these requirements can contribute to erratic values of properties.
a) Sprue (Sp) normal to moulding plate
b) Sprue parallel to the parting plane (the bend in the runner prevents jetting)
Figure 4 — Examples of single-cavity moulds
4.1.3 Family moulds
A family mould (see Figure 5) may be used to produce, for example, flat bars plus dumbbells and discs.
A family mould may be used when the properties of the test specimens obtained correspond to those
obtained from ISO moulds.
NOTE In most cases, steady, simultaneous filling of the different cavities is not possible with a family mould
under more than one set of moulding conditions. Thus this type of mould is not suitable for the preparation of
referee test specimens. In addition, the injection velocity, v , cannot be defined precisely for a family mould.
I
ISO 294-1:2017(E)
Figure 5 — Example of a family mould
4.2 Injection-moulding machine
4.2.1 General
For further information, see Reference [7].
For the reproducible preparation of test specimens capable of giving comparable results, only
reciprocating-screw injection-moulding machines equipped with all the necessary devices for the
control of the moulding conditions shall be used.
4.2.2 Moulding volume
The ratio of the moulding volume, V , to the shot volume Max., V , shall be between 20 % and 80 % unless
M s
a higher ratio is required by the relevant material standard or is recommended by the manufacturer.
4.2.3 Control system
The control system of the machine shall be capable of maintaining the operating conditions within the
following tolerance limits:
Injection time, t ±0,1 s
I
Hold pressure, p ±5 %
H
Hold time, t ±5 %
H
Melt temperature, T ±3 °C
M
Mould temperature, T ±3 °C up to 80 °C
C
±5 °C above 80 °C
Mass of moulding ±2 %
4.2.4 Screw
The screw shall be of a type suitable for the moulding material (e.g. length, diameter, thread height,
compression ratio).
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ISO 294-1:2017(E)
It is recommended that a screw with a diameter in the range between 18 mm and 40 mm is used.
4.2.5 Clamping force
The clamping force, F , shall be high enough to prevent flash forming under any operating conditions.
M
The minimum clamping force necessary may be calculated from Formula (1):
−3
FA≥×p ×10 (1)
Mp max
where
F is the clamping force, in kilonewtons;
M
A is the projected area, in square millimetres;
p
p is the maximum value of the melt pressure, p, in megapascals.
max
The melt pressure, p, which is generated hydraulically for instance, can be calculated from the force, F ,
s
acting longitudinally on the screw using Formula (2):
41× 0 F
s
p = (2)
πD
where
p is the melt pressure, in megapascals;
F is the longitudinal force, in kilonewtons, acting upon the screw;
s
D is the screw diameter, in millimetres.
The recommended minimum clamping force, F , for type ISO 20753 type A1 and B1 moulds is given by
M
-3
F ≥ 6 500 × p × 10 , i.e. 520 kN for a maximum melt pressure of 80 MPa.
M max
An injection-moulding system with interchangeable cavity plates will need to take into account the
ISO 20753 type D11 and D12 moulds for which A ≈ 11 000 mm , thus requiring a significantly higher
p
clamping force.
4.2.6 Thermometers
A needle-probe thermometer accurate to ±1 °C shall be used to measure the melt temperature, T . A
M
surface thermometer accurate to ±1 °C shall be used to measure the temperature of the surface of the
mould cavity, which gives the mould temperature, T .
C
5 Procedure
5.1 Conditioning of material
Prior to moulding, condition the pellets or granules of the thermoplastic material as required in the
relevant material standard or as recommended by the manufacturer if no standard covers this subject.
Avoid exposing the material to an atmosphere at a temperature significantly below the temperature of
the workshop to avoid condensation of moisture on to the material.
ISO 294-1:2017(E)
5.2 Injection moulding
5.2.1 Set the machine to the conditions specified in the relevant material standard or agreed between
the interested parties if no standard covers this subject.
5.2.2 For many thermoplastics, the most suitable range for the injection velocity, v, is
I
200 mm/s ± 100 mm/s when using ISO 20753 type A1 or B1 moulds. Note that for a given value of the
injection velocity, v , the injection time, t , is inversely proportional to the number of cavities, n, in the
I I
mould [see Formula (3)]. Keep any changes in the injection velocity during the injection period as small
as possible.
NOTE Methods for setting the injection moulding operation parameters are given in Annex D.
It is applicable to single- and multi-cavity moulds only, and may be calculated from Formula (3):
V
M
v = (3)
I
tA××n
Ic
where
v is the injection velocity, in millimetres per second;
I
n is the number of cavities;
A is the critical cross-sectional area, in square millimetres;
c
V is the moulding volume, in cubic millimetres;
M
t is the injection time, in seconds.
I
5.2.3 The hold pressure, p , is determined by the material’s structure and property; it should be
H
confirmed by relevant properties of specimen with different hold pressure. When similar properties
of the specimen which are free from sink marks, voids, flash and other visible faults at different hold
pressure are acquired, the low pressure is recommended.
The hold pressure may be determined using one of the following methods:
a) using the mass of specimens cut from the moulding;
b) using the sink mark ratio;
c) using the maximum melt pressure that does not yield flash marks.
NOTE Each of these methods is described in Annex E to determine the range of hold pressure, for example,
method c) is for the maximum. Other comparable methods of determining the correct hold pressure are also
allowed.
5.2.4 Ensure that the hold pressure is maintained constant until the material in the gate region has
solidified, i.e. during the hold time, t . The hold time can be determined using one of the following
H
methods:
a) using the mass of the specimens;
b) using the cavity pressure.
NOTE Each of these methods is described in E.2. Other comparable methods of determining the correct hold
time are also allowed.
12 © ISO 2017 – All rights reserved

ISO 294-1:2017(E)
5.2.5 Discard the mouldings until the machine has reached steady-state operation. Then record the
operating conditions and begin test-specimen collection.
During the moulding process, maintain the steady-state conditions by suitable means, e.g. by checking
the mass of the moulding.
5.2.6 In the event of any change in material, empty the machine and clean it thoroughly. Discard at
least 10 mouldings made using the new material before beginning test-specimen collection again.
5.3 Measurement of mould temperature
Determine the mould temperature, T , after the system has attained thermal equilibrium and
C
immediately after opening the mould. Measure the temperature of the mould-cavity surface at four
points on each pair of the mould cavity using a surface thermometer. Between each reading, cycle the
mould for a minimum of three cycles before continuing with the next point of measurements. Record
each measurement and calculate the mould temperature as the average of all the measurements.
5.4 Measurement of the melt temperature
Measure the melt temperature, T , by one of the following methods.
M
a) After thermal equilibrium has been attained, inject a free shot of at least 30 cm into an insulated,
non-metallic container of a suitable size and immediately insert the probe of a preheated rapid-
response needle thermometer into the centre of the molten mass, moving it about gently until the
reading of the thermometer has reached a maximum. Ensure that the preheating temperature is
close to the melt temperature. Use the same injection conditions for the free shot as those to be
used to mould the specimens, allowing the appropriate cycle time to elapse between each free shot.
b) The melt temperature may alternatively be measured by means of a suitable temperature sensor,
provided the result obtained can be shown to be the same as that obtained using the free-shot
method. The sensor shall cause only low heat losses and shall respond rapidly to melt-temperature
changes. Mount the sensor in a suitable place, such as in the nozzle of the injection-moulding
machine. In case of doubt, use the method described in a).
5.5 Post-moulding treatment of test specimens
Once removed from the mould, allow the test specimens to cool gradually and at the same rate to room
temperature in order to avoid any differences in the history of individual test specimens. Protect test
specimens made from thermoplastics sensitive to atmospheric exposure by keeping them in airtight
containers, together with a desiccant if necessary. Perform any additional conditioning as specified in
the relevant material or product standard.
6 Report on test-specimen preparation
The report shall include the following information:
a) a reference to this document, i.e. ISO 294-1;
b) the date, time and place the specimens were moulded;
c) a full description of the material used (type, designation, manufacturer, lot number);
d) details of any conditioning of the material carried out prior to moulding;
e) the type of mould used (type A1, type B1 or, in the case of another type of mould, the type of
specimen produced, the relevant standard, the number of cavities and the gate size and location);
f) details of the injection-moulding machine used (manufacturer, shot volume Max., clamping force,
control systems);
ISO 294-1:2017(E)
g) the moulding conditions;
1) melt temperature, T , in degrees Celsius;
M
2) mould temperature, T , in degrees Celsius;
C
3) injection velocity, v , in millimetres per second;
I
4) injection time, t , in seconds;
I
5) hold pressure, p , in megapascals;
H
6) hold time, t , in seconds;
H
7) cooling time, t , in seconds;
C
8) cycle time, t , in seconds;
T
9) mass of the moulding, in grams;
h) any other relevant details (e.g. the number of mouldings initially discarded, the number retained,
any post-moulding treatment).
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ISO 294-1:2017(E)
Annex A
(informative)
Examples of runner configurations
The layout of a mould may be changed by means of gate inserts as shown in Figure A.1.
a) Injection mould with b) Variant with T-runner c) Variant with double-T runner
Z-runner (e.g. for studying weld
strength)
Key
1 interchangeable gate insert
2 interchangeable cavity plate
Figure A.1 — Different types of runner configuration
ISO 294-1:2017(E)
Annex B
(informative)
Standardized injection-moulding mould components
ISO 6751, Tools for moulding — Ejector pins with cylindrical head
ISO 6753-2, Tools for pressing and moulding — Machined plates — Part 2: Machined plates for moulds
ISO 8017, Tools for moulding — Guide pillars, straight and shouldered, and locating guide pillars, shouldered
ISO 8018, Tools for moulding — Guide bushes, headed, and locating guide bushes, headed
ISO 8404, Tools for moulding — Angle pins
ISO 8405, Tools for moulding — Ejector sleeves with cylindrical head — Basic series for general purposes
ISO 8406, Tools for moulding — Mould bases — Round locating elements and spacers
ISO 8693, Tools for moulding — Flat ejector pins
ISO 8694, Tools for moulding — Shouldered ejector pins
ISO 9449, Tools for moulding — Centring sleeves
ISO 10072, Tools for moulding — Sprue bushes — Dimensions
ISO 10073, Tools for moulding —Support pillars
ISO 10907-1, Tools for moulding — Locating rings — Part 1: Locating rings for mounting without thermal
insulating sheets in sm
...

SLOVENSKI STANDARD
oSIST prEN ISO 294-1:2016
01-april-2016
3ROLPHUQLPDWHULDOL9EUL]JDYDQMHSODVWRPHUQLKSUHVNXãDQFHYGHO6SORãQD
QDþHODLQREOLNRYDQMHYHþQDPHQVNLKLQSDOLþDVWLKSUHVNXãDQFHY,62',6

Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 1:
General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (ISO/DIS 294-
1:2016)
Kunststoffe - Spritzgießen von Probekörpern aus Thermoplasten - Teil 1: Allgemeine
Grundlagen und Herstellung von Vielzweckprobekörpern und Stäben (ISO/DIS 294-
1:2008)
Plastiques - Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques -
Partie 1: Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des
barreaux (ISO/DIS 294-1:2016)
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN ISO 294-1
ICS:
83.080.20 Plastomeri Thermoplastic materials
oSIST prEN ISO 294-1:2016 de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

oSIST prEN ISO 294-1:2016
oSIST prEN ISO 294-1:2016
ENTWURF
EUROPÄISCHE NORM
prEN ISO 294-1
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
Februar 2016
ICS 83.080.20 Vorgesehen als Ersatz für EN ISO 294-1:1998
Deutsche Fassung
Kunststoffe - Spritzgießen von Probekörpern aus
Thermoplasten - Teil 1: Allgemeine Grundlagen und
Herstellung von Vielzweckprobekörpern und Stäben (ISO/DIS
294-1:2016)
Plastics - Injection moulding of test specimens of Plastiques - Moulage par injection des éprouvettes de
thermoplastic materials - Part 1: General principles, and matériaux thermoplastiques - Partie 1: Principes
moulding of multipurpose and bar test specimens généraux, et moulage des éprouvettes à usages
(ISO/DIS 294-1:2016) multiples et des barreaux (ISO/DIS 294-1:2016)
Dieser Europäische Norm-Entwurf wird den CEN-Mitgliedern zur parallelen Umfrage vorgelegt. Er wurde vom Technischen
Komitee CEN/TC 249 erstellt.
Wenn aus diesem Norm-Entwurf eine Europäische Norm wird, sind die CEN-Mitglieder gehalten, die CEN-Geschäftsordnung zu
erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer
nationalen Norm zu geben ist.
Dieser Europäische Norm-Entwurf wurde vom CEN in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch) erstellt. Eine
Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine
Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum des CEN-CENELEC mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die
offiziellen Fassungen.
CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, der ehemaligen
jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland,
Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz, der
Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.

Die Empfänger dieses Norm-Entwurfs werden gebeten, mit ihren Kommentaren jegliche relevante Patentrechte, die sie kennen,
mitzuteilen und unterstützende Dokumentationen zur Verfügung zu stellen.

Warnvermerk : Dieses Schriftstück hat noch nicht den Status einer Europäischen Norm. Es wird zur Prüfung und Stellungnahme
vorgelegt. Es kann sich noch ohne Ankündigung ändern und darf nicht als Europäischen Norm in Bezug genommen werden.

EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION

COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION

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Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN
vorbehalten.
oSIST prEN ISO 294-1:2016
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Inhalt
Seite
Europäisches Vorwort . 4
Vorwort . 5
Einleitung . 6
1 Anwendungsbereich . 7
2 Normative Verweisungen . 7
3 Begriffe . 8
4 Spritzgießanlage . 12
4.1 Werkzeuge . 12
4.1.1 ISO-(Mehrfach-)Werkzeuge . 12
4.1.2 Einfachwerkzeuge . 15
4.1.3 Familienwerkzeuge . 15
4.2 Spritzgießmaschine . 16
4.2.1 Spritzlingsvolumen . 16
4.2.2 Regeleinrichtungen. 16
4.2.3 Schnecke . 17
4.2.4 Zuhaltekraft . 17
4.2.5 Thermometer . 17
5 Durchführung . 18
5.1 Vorbehandlung der Formmassen . 18
5.2 Spritzgießen . 18
5.3 Messung der Werkzeugtemperatur . 19
5.4 Messung der Massetemperatur . 19
5.5 Nachbehandlung der Probekörper . 20
6 Bericht über die Probekörperherstellung . 20
Anhang A (informativ) Beispiele für Verteileranordnungen . 21
Anhang B (informativ) Normteile für Spritzgießwerkzeuge . 22
Anhang C (informativ) Beispiel eines Spritzgießwerkzeugs . 23
Anhang D (informativ) Verfahren zur Einstellung der Spritzgießparameter . 24
D.1 Allgemeines . 24
D.2 Einstellung der Temperatur . 24
D.3 Plastifizierung von Formmassen . 24
D.3.1 Festlegung des Staudrucks . 24
D.3.2 Einstellung der Plastifizierzeit . 24
D.3.3 Festlegung des Plastifiziervolumens (der Dosierung) . 24
D.3.4 Einstellung der Schneckendekompression . 25
D.4 Spritzgießen . 25
D.4.1 Bestimmung des Spritzgießvolumens . 25
D.4.2 Wahl des Umschaltmodus . 26
D.5 Bestimmung der Nachdruckbedingungen . 27
D.6 Einstellung der Kühlzeit . 27
D.7 Einstellung der Werkzeug-Offenzeit . 28
D.8 Bestimmung der Zykluszeit . 28
oSIST prEN ISO 294-1:2016
prEN ISO 294-1:2016 (D)
D.9 Probenherstellung . 28
Anhang E (informativ) Verfahren zur Bestimmung des Nachdrucks und der Nachdruckzeit . 29
E.1 Verfahren zur Bestimmung des Nachdrucks . 29
E.1.1 Verfahren unter Anwendung der Masse der Probekörper . 29
E.1.2 Verfahren unter Anwendung der Einfallstellenkennzahl . 30
E.1.3 Verfahren unter Anwendung des maximalen Massedrucks, bei dem keine
Schwimmhautbildung auftritt . 31
E.2 Verfahren zur Bestimmung der Nachdruckzeit . 34
E.2.1 Verfahren unter Anwendung der Masse der Probekörper . 34
E.2.2 Verfahren unter Anwendung der Messung des Werkzeuginnendrucks . 35

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Europäisches Vorwort
Dieses Dokument (prEN ISO 294-1:2016) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 61 „Plastics“ in
Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 249 „Kunststoffe“ erarbeitet, dessen Sekretariat
vom NBN gehalten wird.
Dieses Dokument ist derzeit zur parallelen Umfrage vorgelegt.
Dieses Dokument wird EN ISO 294-1:1998-07 ersetzen.
Anerkennungsnotiz
Der Text von ISO/DIS 294-1:2016 wurde vom CEN als prEN ISO 294-1:2016 ohne irgendeine Abänderung
genehmigt.
oSIST prEN ISO 294-1:2016
prEN ISO 294-1:2016 (D)
Vorwort
ISO (die Internationale Organisation für Normung) ist eine weltweite Vereinigung von Nationalen
Normungsorganisationen (ISO-Mitgliedsorganisationen). Die Erstellung von Internationalen Normen wird
normalerweise von ISO Technischen Komitees durchgeführt. Jede Mitgliedsorganisation, die Interesse an
einem Thema hat, für welches ein Technisches Komitee gegründet wurde, hat das Recht, in diesem Komitee
vertreten zu sein. Internationale Organisationen, staatlich und nicht-staatlich, in Liaison mit ISO, nehmen
ebenfalls an der Arbeit teil. ISO arbeitet eng mit der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC)
bei allen elektrotechnischen Themen zusammen.
Die Verfahren, die bei der Entwicklung dieses Dokuments angewendet wurden und die für die weitere Pflege
vorgesehen sind, werden in den ISO/IEC-Direktiven, Teil 1 beschrieben. Im Besonderen sollten die für die
verschiedenen ISO-Dokumentenarten notwendigen Annahmekriterien beachtet werden. Dieses Dokument
wurde in Übereinstimmung mit den Gestaltungsregeln der ISO/IEC-Direktiven, Teil 2 erarbeitet (siehe
www.iso.org/directives).
Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berühren
können. ISO ist nicht dafür verantwortlich, einige oder alle diesbezüglichen Patentrechte zu identifizieren.
Details zu allen während der Entwicklung des Dokuments identifizierten Patentrechten finden sich in der
Einleitung und/oder in der ISO-Liste der empfangenen Patenterklärungen (siehe www.iso.org/patents).
Jeder in diesem Dokument verwendete Handelsname wird als Information zum Nutzen der Anwender
angegeben und stellt keine Anerkennung dar.
Eine Erläuterung der Bedeutung ISO-spezifischer Benennungen und Ausdrücke, die sich auf
Konformitätsbewertung beziehen, sowie Informationen über die Beachtung der WTO-Grundsätze zu
technischen Handelshemmnissen (TBT, en: Technical Barriers to Trade) durch ISO enthält der folgende Link:
Foreword - Supplementary information.
Das für dieses Dokument verantwortliche Komitee ist ISO/TC 61, Plastics, Unterkomitee SC 9, Thermoplastic
materials.
Dieser Teil der ISO 294 ersetzt die erste Ausgabe der ISO 294-1:1996, und ersetzt die Probekörperarten
nach ISO 20753:2008. Anhang D wurde hinzugefügt, um das Verfahren zur Einstellung der
Betriebsparameter für die Spritzgießmaschine näher zu erläutern. Anhang D der ISO 294-1:1996 wurde in
Anhang E umbenannt.
Es wurde sich bemüht sicherzustellen, dass sämtliche beschriebenen ISO-Werkzeuge in bestehende
Spritzgießmaschinen eingesetzt werden können und austauschbare Formnestplatten haben.
ISO 294 besteht unter dem allgemeinen Titel Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic
materials aus folgenden Teilen:
— Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar tests specimens
— Part 2: Small tensile bars
— Part 3: Small plates
— Part 4: Determination of moulding shrinkage
— Part 5: Preparation of standard specimens for investigating anisotropy
Anhänge A bis E dieses Teils von ISO 294 dienen nur zur Information.
oSIST prEN ISO 294-1:2016
prEN ISO 294-1:2016 (D)
Einleitung
Viele Faktoren des Spritzgießvorgangs beeinflussen die Eigenschaften gespritzter Probekörper und somit
die erhaltenen Messwerte, wenn die Probekörper in einem Prüfverfahren verwendet werden. Die
mechanischen Eigenschaften derartiger Probekörper hängen stark von den Bedingungen des Spritzgieß-
vorgangs ab, der zur Probekörperherstellung angewendet wird. Eine genaue Festlegung für jeden wichtigen
Parameter des Spritzgießverfahrens ist eine grundlegende Voraussetzung für reproduzierbare und
vergleichbare Arbeitsbedingungen.
Bei der Festlegung der Spritzgießbedingungen ist es wichtig, auf jeden Einfluss zu achten, den die
Bedingungen auf die zu bestimmenden Eigenschaften haben können. Thermoplaste zeigen Unterschiede
bezüglich molekularer Orientierung, Kristallmorphologie (bei kristallinen und teilkristallinen Kunststoffen),
Phasenmorphologie (bei heterogenen Thermoplasten) und Orientierung anisotroper Füllstoffe wie
Kurzfasern. In den gespritzten Probekörpern verbleibende („eingefrorene") Spannungen und thermischer
Abbau des Kunststoffs während des Spritzvorgangs beeinflussen ebenfalls die Eigenschaften. Jedes dieser
Phänomene muss beachtet werden, um Schwankungen der Zahlenwerte geprüfter Eigenschaften zu
minimieren.
oSIST prEN ISO 294-1:2016
prEN ISO 294-1:2016 (D)
1 Anwendungsbereich
Dieser Teil von ISO 294 legt die allgemeinen Grundlagen fest, die beim Spritzgießen von Probekörpern aus
Thermoplasten zu befolgen sind, und beschreibt Einzelheiten der Werkzeuggestaltung für die Herstellung
von zwei Probekörpertypen für die Bestimmungen von Bezugskennwerten, d. h. für Probekörper vom
Typ A1 und Typ B1 nach ISO 20753; er stellt eine Grundlage zur Einführung reproduzierbarer Spritzgieß-
bedingungen dar. Sein Zweck ist, einheitliche Beschreibungen der wesentlichen Formgebungsparameter
sicherzustellen und eine einheitliche Berichtsausübung über Spritzgießbedingungen einzuführen. Die
speziellen Bedingungen, die zur reproduzierbaren Herstellung von Probekörpern notwendig sind, wechseln
mit der jeweils verwendeten Formmasse und sind in der Internationalen Norm für die jeweilige Formmasse
gegeben oder müssen zwischen den interessierten Parteien vereinbart werden.
ANMERKUNG ISO-Ringversuche mit Acrylnitril/Butadien/Styrol (ABS), Styrol/Butadien (SB) und Polymethyl-
methacrylat (PMMA) zeigten, dass die Gestaltung des Werkzeugs einen wichtigen Faktor für die reproduzierbare
Probekörperherstellung darstellt.
2 Normative Verweisungen
Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind für die
Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene
Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments
(einschließlich aller Änderungen).
ISO 179-1, Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 1: Non-instrumented impact test
ISO 294-2, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 2: Small tensile
bars
ISO 294-3, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 3: Small plates
ISO 294-4, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 4: Determination
of moulding shrinkage
ISO 10350-1, Plastics — Acquisition and presentation of comparable single-point data — Part 1: Moulding
materials
ISO 10350-2, Plastics — Acquisition and presentation of comparable single-point data — Part 2: Long-fibre-
reinforced plastics
ISO 11403-1, Plastics — Acquisition and presentation of comparable multipoint data — Part 1: Mechanical
properties
ISO 11403-2, Plastics — Acquisition and presentation of comparable multipoint data — Part 2: Thermal and
processing properties
ISO 11403-3, Plastics — Acquisition and presentation of comparable multipoint data — Part 3: Environmental
influences on properties
ISO 20753, Plastics — Test specimens
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3 Begriffe
Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe.
3.1
Werkzeugtemperatur
T
C
die mittlere Temperatur der Formnestoberflächen, gemessen, nachdem das System unter Arbeits-
bedingungen stationäres Gleichgewicht erreicht hat unmittelbar nach Öffnen des Werkzeugs
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe 4.2.5 und 5.3.
Anmerkung 2 zum Begriff: Sie wird in Grad Celsius (°C) angegeben.
3.2
Massetemperatur
T
M
die Temperatur des geschmolzenen Kunststoffs beim Spritzen ins Freie
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe 4.2.5 und 5.4.
Anmerkung 2 zum Begriff: Sie wird in Grad Celsius (°C) angegeben.
3.3
Massedruck
p
der Druck der Kunststoffformmasse an der Schneckenspitze zu irgendeinem Zeitpunkt während des
Spritzgießprozesses
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bild 1.
Anmerkung 2 zum Begriff: Er wird in Megapascal (MPa) angegeben.
3.4
Nachdruck
p
H
der Massedruck während der Nachdruckzeit
Anmerkung 1 zum Begriff: Massedruck siehe 3.3.
Anmerkung 2 zum Begriff: Nachdruckzeit siehe Bild 1.
Anmerkung 3 zum Begriff: Er wird in Megapascal (MPa) angegeben.
3.5
Spritzzyklus
der vollständige Ablauf aller Arbeitsvorgänge, die im Spritzgießprozess für die Herstellung eines Satzes von
Probekörpern benötigt werden
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bild 1.
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ANMERKUNG Der Massedruck während der Abkühlphase ist aufgrund der Staudruckauswirkungen nicht gleich Null.
Bild 1 — Schematische Darstellung eines Spritzzyklus. Massedruck (durchgezogen) und axiale
Schneckenposition (gestrichelt) über der Zeit
3.6
Zykluszeit
t
T
die Zeit, die für den vollständigen Spritzzyklus erforderlich ist. Die Zykluszeit ist die Summe aus der
Einspritzzeit t , der Kühlzeit t und der Werkzeug-Offenzeit t
I C O
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe 3.5, 3.7, 3.8 und 3.10.
Anmerkung 2 zum Begriff: Sie wird in Sekunden (s) angegeben.
3.7
Einspritzzeit
t
I
die Zeit vom Beginn der Schnecken-Vorwärtsbewegung bis zum Umschalten von der Einspritz- zur Nach-
druckphase
Anmerkung 1 zum Begriff: Sie wird in Sekunden (s) angegeben.
3.8
Kühlzeit
t
C
die Zeit vom Ende des Einspritzvorgangs bis zum Beginn des Werkzeugöffnens
Anmerkung 1 zum Begriff: Sie wird in Sekunden (s) angegeben.
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3.9
Nachdruckzeit
t
H
der Zeitabschnitt des Nachdrucks
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe 3.4.
Anmerkung 2 zum Begriff: Sie wird in Sekunden (s) angegeben.
3.10
Werkzeug-Offenzeit
t
O
der Zeitabschnitt vom Augenblick des beginnenden Werkzeugöffnens, bis das Werkzeug geschlossen ist und
die volle Zuhaltekraft wirkt
Anmerkung 1 zum Begriff: Sie wird in Sekunden (s) angegeben.
Anmerkung 2 zum Begriff: Sie schließt die Zeit für die Entnahme der Spritzlinge aus dem Werkzeug ein.
3.11
Formnest
der Anteil der Werkzeughöhlung, der einen Probekörper bildet
3.12
Einfachwerkzeug
Werkzeug mit nur einem Formnest
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bild 4.
3.13
Mehrfachwerkzeug
Werkzeug mit zwei oder mehr gleichen Formnestern in paralleler Fließanordnung. Gleiche Abmessungen
der Fließwege und symmetrische Anordnung der Formnester im Werkzeug stellen sicher, dass alle
Probekörper aus einem Spritzzyklus gleiche Eigenschaften aufweisen
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bilder 2 und 3.
3.14
Familienwerkzeug
Mehrfachwerkzeug mit Formnestern, die unterschiedliche Geometrien aufweisen
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bild 5.
3.15
ISO-Werkzeug
eines der verschiedenen Norm-Werkzeuge (Typbezeichnung A1, B1, C1, D11 und D12 nach ISO 20753) zur
reproduzierbaren Herstellung von Probekörpern mit vergleichbaren Eigenschaften. Die Werkzeuge
bestehen aus einer feststehenden Formplatte mit zentralem Anguss, kombiniert mit einer Mehrfach-
Formnestplatte, wie in 3.13 beschrieben
Anmerkung 1 zum Begriff: Weitere Einzelheiten sind in 4.1.1.4 angegeben. Ein Beispiel eines vollständigen
Werkzeugs ist in Anhang C angegeben.
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3.16
kritische Querschnittsfläche
A
c
Querschnittsfläche eines Formnestes in einem Einfach- oder Mehrfachwerkzeug an der Stelle, die den
kritischen Teil des Probekörpers bildet, d. h. der Teil, an dem am Formteil eine Messung ausführt wird
Anmerkung 1 zum Begriff: Sie wird in Quadratmillimeter (mm ) angegeben.
Der kritische Teil von Zugstäben ist z. B. deren schmaler Abschnitt, der bei der Prüfung die höchste
Spannung trägt.
3.17
Spritzlingsvolumen
V
M
das Verhältnis aus der Spritzlingsmasse und der Dichte des festen Kunststoffs
Anmerkung 1 zum Begriff: Es wird in Kubikmillimeter (mm ) angegeben.
3.18
Projektionsfläche
A
p
das Gesamtprofil des Spritzlings projiziert auf die Trennebene der Werkzeugplatten
Anmerkung 1 zum Begriff: Sie wird in Quadratmillimeter (mm ) angegeben.
3.19
Zuhaltekraft
F
M
die Kraft, mit der die Werkzeugplatten zusammengehalten werden
Anmerkung 1 zum Begriff: Sie wird in Kilonewton (kN) angegeben.
3.20
Einspritzgeschwindigkeit
v
I
die mittlere Geschwindigkeit der Schmelze beim Durchtritt durch die kritische Querschnittsfläche A
c
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe 3.16.
Anmerkung 2 zum Begriff: Sie wird in Millimeter je Sekunde (mm/s) angegeben.
3.21
maximales Hubvolumen
V
S
das Produkt aus maximalem Dosierhub der Spritzgießmaschine und der Querschnittsfläche der Schnecke
Anmerkung 1 zum Begriff: Es wird in Kubikmillimeter (mm ) angegeben.
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4 Spritzgießanlage
4.1 Werkzeuge
4.1.1 ISO-(Mehrfach-)Werkzeuge
4.1.1.1 ISO-Werkzeuge (siehe 3.15) sind dringlich empfohlen für die Herstellung von Probekörpern, die
für die Ermittlung vergleichbarer Kennwerte benötigt werden (siehe ISO 10350-1, ISO 10350-2,
ISO 11403-1, ISO 11403-2 und ISO 11403-3), und sind geeignet zur Verwendung in Schiedsfällen mit Bezug
auf Internationale Normen.
4.1.1.2 Vielzweckprobekörper entsprechend ISO 20753, Typ A1, müssen in einem Zweifachwerkzeug
gespritzt werden unter Verwendung eines Z- oder T-Verteilers (siehe Anhang A), wie in Bild 2 dargestellt
und entsprechend den Festlegungen nach 4.1.1.4. Von diesen beiden Verteilertypen wird der Z-Verteiler mit
Rücksicht auf seine bessere Symmetrie für die Zuhaltekraft vorgezogen. Die gespritzten Probekörper müssen
die Abmessungen des Typ A1-Probekörpers nach ISO 20753 aufweisen.
4.1.1.3 Rechteckstäbe 80 mm × 10 mm × 4 mm (ISO 20753, Typ B1) müssen in einem Vierfachwerkzeug
gespritzt werden unter Verwendung eines Doppel-T-Verteilers, wie in Bild 3 gezeigt und entsprechend den
Festlegungen nach 4.1.1.4. Die gespritzten Stäbe müssen die gleichen Querschnittsmaße aufweisen wie die
Vielzweckprobekörper in ihrem mittleren Abschnitt (siehe ISO 20753) und die Länge von (80 ± 2) mm.
4.1.1.4 Die wichtigen konstruktiven Einzelheiten der Typ A1- und Typ B1-Werkzeuge nach ISO 20753
sind in den Bildern 2 und 3 dargestellt. Sie müssen den folgenden Anforderungen entsprechen:
a) Der Angießbuchsen-Durchmesser muss mindestens 4 mm betragen.
b) Die Breite und Höhe (oder der Durchmesser) der Verteilerkanäle müssen mindestens 5 mm betragen.
c) Die Formnester müssen mit einseitigem Anschnitt versehen sein, wie in den Bildern 2 und 3 dargestellt.
d) Die Höhe des Anschnitts muss mindestens 2/3 der Höhe des Formnestes betragen, und die Breite des
Anschnitts muss gleich der der Formnester sein an der Stelle, an der der Anschnitt den Zutritt zum
Formnest bildet.
e) Der Anschnitt muss möglichst kurz gehalten werden und darf in keinem Fall 3 mm überschreiten.
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Maße in Millimeter
Legende
Sp Anguss Spritzlingsvolumen V ≈ 30 000 mm
M
G Anschnitte Projektionsfläche A ≈ 6 300 mm
p
Bild 2 — Zweifachwerkzeug für Typ A1-Probekörper nach ISO 20753
Maße in Millimeter
Legende
Sp Anguss Spritzlingsvolumen V ≈ 30 000 mm
M
G Anschnitte Projektionsfläche A ≈ 6 500 mm
p
Bild 3 — Vierfachwerkzeug für Typ B1-Probekörper nach ISO 20753
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f) Die Entformungsschräge der Verteiler muss mindestens 10° betragen, jedoch nicht mehr als 30°. Das
Formnest muss eine Entformungsschräge von höchstens 1° aufweisen, außer im Bereich von Zugstab-
Schultern, in dem sie nicht größer als 2° sein darf.
g) Die Maße der Formnester müssen so sein, dass die Maße der hergestellten Probekörper den Anforde-
rungen der jeweiligen Prüfnorm entsprechen. Um unterschiedlich große Verarbeitungsschwindung zu
berücksichtigen, müssen die Maße der Formnester so gewählt werden, dass sie zwischen den
nominellen und oberen Werten der jeweils für den Probekörpertyp festgelegten Maße liegen. Im Fall
der Typ A1- und –B1-Werkzeuge nach ISO 20753 müssen die wesentlichen Maße der Formnester in
Millimeter wie folgt sein (siehe ISO 20753):
— Tiefe: 4,0 mm bis 4,2 mm;
— mittige Breite: 10,0 mm bis 10,2 mm;
— Länge (Typ B1-Werkzeug nach ISO 20753): 80 mm bis 82 mm.
h) Wenn Auswerferstifte verwendet werden, müssen sie außerhalb des Prüfbereichs des Probekörpers
positioniert werden, d. h. an den Schultern der Zugstäbe, die mit den Typ A1- und Typ C-Werkzeugen
nach ISO 20753 hergestellt werden (für Typ C siehe ISO 294-2), außerhalb des mittigen
20-mm-Abschnitts der Stäbe aus Typ B1-Werkzeugen nach ISO 20753 und außerhalb der mittigen
Fläche von 50 mm Durchmesser der Tafelprobekörper aus Typ D-Werkzeugen nach ISO 20753 (siehe
ISO 294-3).
i) Das Temperiersystem der Werkzeugplatten muss so ausgelegt sein, dass zwischen beliebigen Punkten
der Formnestoberfläche und zwischen den beiden Platten des Werkzeugs unter Betriebsbedingungen
die Temperaturdifferenzen weniger als 5 °C betragen.
j) Es werden austauschbare Formnestplatten und Anschnitt-Einsätze empfohlen, die während der
Herstellung schnelle Wechsel von einem Probekörpertyp zu einem anderen erlauben. Das wird durch
die Wahl möglichst ähnlicher Werte für das maximale Hubvolumen V erleichtert. Anhang A zeigt ein
S
Beispiel.
k) Es wird empfohlen, einen Druckaufnehmer im zentralen Verteiler vorzusehen, der die sorgfältige
Überwachung des Einspritzvorgangs erlaubt (der Druckaufnehmer ist für ISO 294-4 vorgeschrieben).
Für eine geeignete, mit verschiedenen ISO-Werkzeugtypen gemeinsam nutzbare Lage siehe 4.1 k) von
ISO 294-3 und Bild 2 von ISO 294-3.
l) Damit Formnestplatten zwischen verschiedenen ISO-Werkzeugen austauschbar sind, ist es wichtig, die
folgenden konstruktiven Einzelheiten und die in den Bildern 2 und 3 und in ISO 294-2 und ISO 294-3
gegebenen zu beachten:
1) Es wird empfohlen, für die im Typ A1-Werkzeug nach ISO 20753 zu formenden
Vielzweckprobekörper die Formnestlänge von 170 mm zu wählen. Das ergibt eine maximale Länge
von 180 mm für die Werkzeughöhlungen der Formnestplatten.
2) Die Breite der Formnestplatten kann durch den geforderten Mindestabstand der Temperier-
anschlüsse bestimmt sein. Zusätzlich kann Raum für den wahlweisen Einbau von Einsätzen in ein
Typ A1-Werkzeug nach ISO 20753 benötigt werden, die das Spritzen gekerbter Stäbe nach ISO 179
berücksichtigen.
3) Zum Abtrennen der Probekörper von den Verteilern dürfen gemeinsame Trennlinien vorgesehen
werden, z. B. im Abstand von 170 mm für die Typ A1-, -B1- und -C-Werkzeuge nach ISO 20753 (für
Typ C siehe ISO 294-2). Ein zweites Paar von Trennlinien im Abstand von 80 mm darf festgelegt
werden, um den Vielzweckprobekörpern aus Typ A-Werkzeugen Stäbe zu entnehmen und
spritzgegossene kleine Platten abzutrennen (siehe ISO 294-3).
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m) Zur kritischen Überprüfung, dass die Probekörper aus einem Werkzeug identisch sind, wird empfohlen,
die einzelnen Formnester zu markieren, jedoch außerhalb des Prüfbereichs der Probekörper [siehe
Punkt h) vorstehend]. Das lässt sich in einfacher Weise durch geeignete eingravierte Symbole auf den
Auswerferköpfen vorsehen; hierdurch werden Beschädigungen der Oberflächen der Formnestplatten
vermieden.
n) Oberflächenstörungen können die Ergebnisse insbesondere von mechanischen Prüfungen beeinflussen.
Wo das zutrifft, müssen deshalb die Oberflächen der Formnester hochglanzpoliert werden, wobei die
Bearbeitung in der Richtung erfolgt, in der der Probekörper bei den Prüfungen belastet wird.
4.1.1.5 Für weitere Informationen zu Werkzeug-Einzelteilen, die in anderen Internationalen Normen
beschrieben sind, wird auf Anhang B verwiesen.
4.1.2 Einfachwerkzeuge
Das Formnest eines Einfachwerkzeugs (siehe Bild 4 und 3.12) darf das eines Schulterstabs, einer Platte oder
einer anderen Form sein. Allgemein ergeben sich aus einem Einfachwerkzeug Probekörper-Eigenschafts-
werte, die sich von denen auf der Basis von ISO-Werkzeugen unterscheiden.
ANMERKUNG Dieser Unterschied kann auftreten, da das Verhältnis aus Formnestvolumen und Spritzlings-
volumen V von demjenigen der ISO-Werkzeuge abweichen kann. Weiterhin kann das kleinere Spritzlingsvolumen
M
eines Einfachwerkzeugs Schwierigkeiten bereiten, die Anforderungen an die Volumenverhältnisse nach 4.2.1 zu
erfüllen, und die Nichtkonformität mit diesen Anforderungen kann zu unregelmäßigen Eigenschaftswerten beitragen.

Legende
a) Anguss (Sp) senkrecht zur Werkzeugplatte
b) Anguss parallel zur Trennebene (die Umlenkung im Verteiler verhindert Freistrahlbildung)
Bild 4 — Beispiele von Einfachwerkzeugen
4.1.3 Familienwerkzeuge
Ein Familienwerkzeug (siehe Bild 5 und 3.13) darf z. B. für die Herstellung von Flachstäben zusammen mit
Schulterstäben und Platten verwendet werden. Ein Familienwerkzeug darf verwendet werden, wenn die
Eigenschaften der Probekörper denjenigen entsprechen, die bei Verwendung von ISO-Werkzeugen erhalten
werden.
ANMERKUNG Meistens ist ein gleichzeitiges und gleichmäßiges Füllen der unterschiedlichen Formnester bei mehr
als einem Satz von Formgebungsbedingungen nicht möglich. Deshalb ist diese Werkzeugart nicht für die Herstellung
von Bezugsprobekörpern geeignet. Weiterhin lässt sich die Einspritzgeschwindigkeit v (siehe 3.20) für ein
I
Familienwerkzeug nicht genau festlegen.
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Bild 5 — Beispiel eines Familienwerkzeugs
1)
4.2 Spritzgießmaschine
Zur wiederholbaren Herstellung von Probekörpern, die vergleichbare Ergebnisse ermöglichen, dürfen nur
Schneckenkolben-Spritzgießmaschinen verwendet werden, die alle notwendigen Steuer- und Regel-
einrichtungen zur Einhaltung der Betriebsbedingungen aufweisen.
4.2.1 Spritzlingsvolumen
Das Verhältnis aus Spritzlingsvolumen V (siehe 3.17) und maximalem Hubvolumen V (siehe 3.21) muss
M S
zwischen 20 % und 80 % liegen, wenn kein größeres Verhältnis in der jeweiligen Formmasse-Norm
gefordert oder vom Formmasse-Erzeuger empfohlen wird.
4.2.2 Regeleinrichtungen
Die Regeleinrichtungen der Anlage müssen es ermöglichen, die Betriebsbedingungen innerhalb der
folgenden Grenzabweichungen zu halten:
Einspritzzeit t (siehe 3.8) ±0,1 s
I
Nachdruck p (siehe 3.4) ±5 %
H
Nachdruckzeit t (siehe 3.9) ±5 %
H
Massetemperatur T (siehe 3.2) ±3 °C
M
Werkzeugtemperatur T (siehe 3.1) ±3°°C bis 80 °C
C
±5 °C oberhalb von 80 °C
Spritzlingsmasse ±2 %
1) Für weitere Informationen wird verwiesen auf: Johannaber, F., Kunststoffe (German Plastics), 79 (1989), 1,
pp. 15-28.
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4.2.3 Schnecke
Der Typ der Schnecke muss für die Formmasse geeignet sein (z. B. Länge, Durchmesser, Gangtiefe,
Kompressionsverhältnis).
Es wird empfohlen, einen Schneckendurchmesser im Bereich zwischen 18 mm und 40 mm zu verwenden.
4.2.4 Zuhaltekraft
Die Zuhaltekraft F muss genügend groß sein, um Schwimmhautbildung unter allen Betriebsbedingungen zu
M
verhindern.
Die minimal notwendige Zuhaltekraft kann nach Formel (1) berechnet werden:
–3
F ≥ A × p × 10 (1)
M p max
Dabei ist
F die Zuhaltekraft (siehe 3.19), in Kilonewton;
M
A die Projektionsfläche (siehe 3.18), in Quadratmillimeter;
p
p der Höchstwert des Massedrucks p (siehe 3.3), in Megapascal.
max
Der Massedruck p kann mit Hilfe der axial auf die Schnecke einwirkenden, z. B. hydraulisch erzeugten
Kraft F , nach Formel (2) berechnet werden:
s
4 × 10𝐹 (2)
s
𝑝 =
𝜋𝐷
Dabei ist
p der Massedruck (siehe 3.3), in Megapascal;
F die Axialkraft an der Schnecke, in Kilonewton;
s
D der Schneckendurchmesser, in Millimeter.
Die empfohlene Mindest-Zuhaltekraft F für die ISO-Typ A1- und -B1-Werkzeuge beträgt
M
–3
F ≥ 6 500 × p × 10 , d. h. 520 kN für einen maximalen Massedruck von 80 MPa.
M max
Eine Spritzgießanlage mit austauschbaren Formnestplatten muss die ISO-Typ D1- und -D2-Werkzeuge mit
A ≈ 11 000 mm berücksichtigen, die eine wesentlich größere Zuhaltekraft erfordern.
p
4.2.5 Thermometer
Zur Bestimmung der Massetemperatur T (siehe 3.2) muss ein Nadel-Thermometer mit ±1 °C Fehlergrenzen
M
verwendet werden. Zur Bestimmung der Temperatur der Formnestoberfläche, die die
Werkzeugtemperatur T ergibt (siehe 3.1), muss ein Oberflächenthermometer mit ±1 °C Fehlergrenzen
C
verwendet werden.
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5 Durchführung
5.1 Vorbehandlung der Formmassen
Vor der Formgebung werden die als Granulat oder Pellets vorliegenden thermoplastischen Formmassen
vorbehandelt, wie in der jeweiligen Formmasse-Norm gefordert oder wie vom Rohstofferzeuger empfohlen
ist, wenn keine Norm den Sachverhalt regelt.
Die Formmasse ist keinem Klima mit Temperaturen deutlich unterhalb der des Arbeitsraums auszusetzen,
damit Kondensation von Feuchte an der Formmasse vermieden wird.
5.2 Spritzgießen
5.2.1 Die Maschine wird auf die Bedingungen eingestellt, die in der jeweiligen Formmasse-Norm festgelegt
oder zwischen den interessierten Parteien vereinbart sind, wenn keine Norm den Sachverhalt regelt.
5.2.2 Für viele Thermoplaste beträgt der geeignetste Bereich der Einspritzgeschwindigkeit v
I
(200 ± 100) mm/s für die Verwendung der Typ A1- oder Typ B1-Werkzeuge nach ISO 20753. Dabei ist zu
beachten, dass für einen vorgegebenen Wert der Einspritzgeschwindigkeit v sich die Einspritzzeit t
I I
umgekehrt proportional zur Anzahl der Formnester n verhält, siehe Formel (3) in 3.20. Jede Änderung der
Einspritzgeschwindigkeit während des Einspritzvorgangs muss so gering wie möglich gehalten werden.
ANMERKUNG Ein Verfahren zur Einstellung der Betriebsparameter für das Spritzgießen ist in Anhang D angegeben.
Die Einspritzgeschwindigkeit ist nur auf Einfach- und Mehrfachwerkzeuge anwendbar und kann nach
Formel (3) berechnet werden:
𝑉
M (3)
𝑣 =
I
𝑡 ×𝐴 ×𝑛
I c
Dabei ist
v die Einspritzgeschwindigkeit (siehe 3.20), in Millimeter je Sekunde;
I
n die Anzahl der Formnester;
A die kritische Querschnittsfläche (siehe 3.16), in Quadratmillimeter;
c
V das Spritzlingsvolumen (siehe 3.17), in Kubikmillimeter;
M
t die Einspritzzeit (siehe 3.7), in Sekunden.
I
5.2.3 Der Nachdruck p wird durch die Struktur und Eigenschaften der Formmasse bestimmt, er sollte
H
durch entsprechende Eigenschaften des Probekörpers mit einem anderen Nachdruck bestätigt werden.
Wenn bei einem anderen Nachdruck vergleichbare Eigenschaften des Probekörpers, der keine Einfallstellen,
Hohlräume, Schwimmhautbildung oder anderen sichtbaren Fehler aufweist, erzielt werden, wird der
niedrige Druck empfohlen.
Der Nachdruck darf mit einem der folgenden Verfahren bestimmt werden:
a) unter Anwendung der Masse der aus dem Spritzling geschnitten Probekörper;
b) unter Anwendung der Einfallstellenkennzahl;
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c) unter Anwendung des maximalen Massedrucks, bei dem keine Schwimmhautbildung auftritt.
ANMERKUNG Jedes dieser Verfahren zur Bestimmung des Nachdruckbereichs ist in Anhang E beschrieben, zum
Beispiel Verfahren c) unter Anwendung des maximalen Massedrucks. Andere vergleichbare Verfahren zur Bestimmung
des korrekten Nachdrucks sind ebenfalls zulässig.
5.2.4 Der Nachdruck wird konstant gehalten, bis die Formmasse im Anschnitt eingefroren ist, d. h.
während der Nachdruckzeit t . Die Nachdruckzeit kann mit einem der folgenden Verfahren bestimmt
H
werden:
a) unter Anwendung der Masse der Probekörper;
b) unter Anwendung des Werkzeuginnendrucks.
ANMERKUNG Jedes dieser Verfahren ist in Anhang E.2 beschrieben. Andere vergleichbare Verfahren zur
Bestimmung der korrekten Nachdruckzeit sind ebenfalls zulässig.
5.2.5 Die Spritzlinge werden so lange verworfen, bis die Maschine stationäre Bedingungen erreicht hat.
Dann werden die Betriebsbedingungen aufgezeichnet und die Probekörper gesammelt.
Während des Formgebungsbetriebs müssen die stationären Betriebsbedingungen in geeigneter Weise
beibehalten werden, z. B. durch Überwachung der Spritzlingsmasse.
5.2.6 Bei jedem Formmassewechsel wird die Maschine entleert und gründlich gereinigt. Erst nachdem
mindestens 10 Spritzlinge aus der neuen Formmasse verworfen wurden, beginnt erneut das Sammeln von
Probekörpern.
5.3 Messung der Werkzeugtemperatur
Die Werkzeugtemperatur T wird bestimmt, nachdem das System thermisches Gleichgewicht erreicht hat
C
und unmittelbar nach Öffnung des Werkzeugs. Die Temperatur der Formnestoberfläche wird an vier Stellen
auf beiden Werkzeugseiten mit einem Oberflächenthermometer bestimmt. Zwischen den jeweiligen
Ablesungen wird das Werkzeug über mindestens drei Zyklen betrieben, bevor mit der nächsten Ablesung
fortgesetzt wird. Alle Messungen werden aufgezeichnet und die Werkzeugtemperatur wird als Mittelwert
aller Messungen berechnet.
5.4 Messung der Massetemperatur
Die Massetemperatur T wird nach einem der folgenden Verfahren gemessen:
M
5.4.1 Nach Erreichen des thermischen Gleichgewichts werden durch Spritzen ins Freie mindestens 30 cm
in einen isolierten, nicht-metallischen Behälter geeigneter Größe gespritzt, unmittelbar danach wird die
Nadel eines schnell reagierenden, vorgeheizten Nadel-Thermometers in die Mitte des Schmelzekuchens
gesteckt und bis zum Maximum der Thermometerablesung leicht bewegt. Es ist sicherzustellen, dass die
Vorheiztemperatur nah an der Massetemperatur liegt. Die Spritzbedingungen müssen beim Spritzen ins
Freie die gleichen sein wie beim Spritzen der Probekörper, mit geeigneter Zykluszeit zwischen jedem
Spritzen ins Freie.
5.4.2 Die Massetemperatur darf alternativ mit einem geeigneten Temperaturmessfühler bestimmt werden,
vorausgesetzt, dass die erhaltenen Werte die gleichen wie beim Spritzen ins Freie sind. Der Messfühler darf
nur geringe Wärmeverluste erlauben und muss schnell auf Massetemperaturänderungen reagieren. Der
Messfühler wird an einem geeigneten Ort angebracht, wie z. B. in der Düse der Spritzgießmaschine. Im
Zweifelsfall gilt das in 5.4.1 beschriebene Verfahren.
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5.5 Nachbehandlung der Probekörper
Die aus dem Werkzeug entformten Probekörper werden schrittweise und mit gleicher Geschwindigkeit auf
Raumtemperatur abgekühlt, um jegliche Behandlungsunterschiede zwischen den einzelnen Probekörpern zu
vermeiden. Probekörper aus Thermoplasten, die gegen Klimaeinfluss empfindlich sind, werden mit Hilfe
luftdichter Behälter geschützt, wenn notwendig unter Zugabe eines Trocknungsmittels.
6 Bericht über die Probekörperherstellung
Der Bericht muss folgende Angaben enthalten:
a) eine Verweisung auf diesen Teil von ISO 294;
b) Datum, Uhrzeit und Ort des Spritzgießens der Probekörper;
c) vollständige Beschreibung der verwendeten Formmasse (Typ, Bezeichnung, Hersteller, Chargen-
nummer);
d) Einzelheiten jeglicher Vorbehandlung der Formmasse vor der Verarbeitung;
e) verwendeter Werkzeugtyp (Typ A1, Typ B1 oder im Fall eines anderen Werkzeugtyps Typ des
hergestellten Probekörpers, zutreffende Norm, zugehörige Anzahl der Formnester, Anschnittgröße
und -platzierung);
f) Einzelhei
...