ISO 294-5:2011

Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 5: Preparation of standard specimens for investigating anisotropy

ISO 294-5:2011 specifies a two-cavity mould (designated the type F ISO mould) for the injection moulding of 80 mm x 90 mm plates with a preferred thickness of 2 mm for single-point data acquisition because 2 mm has been found to provide the maximum anisotropic properties, with only a slight sensitivity to the rate of injection. For the design of plastic parts, this will provide upper and lower bounds for the tensile properties. Matching the plate thickness to a given part thickness is not a suitable criterion because of the effect of mould filling rate and part geometry on anisotropy. Suitable test specimens [ISO 527‑2 type 1BA tensile test specimens or type 1 (80 mm x 10 mm) bars] are then machined or die-cut from the plates and used to obtain information on the anisotropy of thermoplastic parts. Investigation of the anisotropy of materials is a special procedure intended to provide guidance in the design of mouldings for end-use applications and is not intended as a quality control tool. In the injection moulding of thermoplastic materials, the flow of molten polymer may influence the orientation of fillers such as fibreglass or the orientation of polymer chains. This can result in anisotropic behaviour. The knowledge of anisotropic behaviour is valuable in designing plastic parts.

Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques — Partie 5: Préparation d'éprouvettes normalisées pour déterminer l'anisotropie

L'ISO 294-5:2011 spécifie un moule à deux empreintes (appelé moule ISO de type F) pour le moulage par injection de plaques de 80 mm x 90 mm ayant une épaisseur préférentielle de 2 mm pour l'acquisition de caractéristiques intrinsèques car il s'est s'avéré qu'une épaisseur de 2 mm apporte les propriétés anisotropes maximales, avec seulement une légère sensibilité à la vitesse d'injection. Pour la conception des pièces en matière plastique, cela va apporter des limites inférieures et supérieures aux propriétés en traction. La correspondance entre l'épaisseur de la plaque et l'épaisseur d'une pièce donnée n'est pas un critère approprié à cause des effets de la vitesse de remplissage du moule et de la géométrie des pièces sur l'anisotropie. Des éprouvettes appropriées [éprouvettes pour essais de traction de type 1BA selon l'ISO 527‑2, ou barreaux de type 1 (80 mm x 10 mm)] sont alors usinées ou prélevées à l'emporte-pièce dans les plaques et utilisées pour obtenir des informations concernant l'anisotropie de pièces thermoplastiques. La détermination de l'anisotropie des matériaux est un mode opératoire spécial destiné à fournir des lignes directrices lors de la conception des moulages pour des applications finales et n'est pas destiné à être utilisé comme outil de contrôle qualité. Dans un thermoplastique moulé par injection, le flux du polymère fondu peut influer sur l'orientation des charges comme les fibres de verre ou sur l'orientation des chaînes de polymères. Il peut en découler un comportement anisotrope. Le fait de connaître le comportement anisotrope du matériau constitue un avantage lors de la conception des pièces en matériaux plastiques.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 06-Apr-2011
• Withdrawal Date: 06-Apr-2011
• ICS: 83.080.20 - Thermoplastic materials
• Technical Committee: ISO/TC 61/SC 9 - Thermoplastic materials
• Drafting Committee: ISO/TC 61/SC 9/WG 18 - Preparation of test specimens
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 09-Nov-2017

Relations

• Revised: ISO 294-5:2017 - Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 5: Preparation of standard specimens for investigating anisotropy
• Effective Date: 07-Dec-2013
• Revises: ISO 294-5:2001 - Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 5: Preparation of standard specimens for investigating anisotropy
• Effective Date: 15-Apr-2008
• Revises: ISO 294-5:2001/Amd 1:2004 - Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 5: Preparation of standard specimens for investigating anisotropy — Amendment 1
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 294-5
Second edition
2011-04-15

Plastics — Injection moulding of test
specimens of thermoplastic materials —
Part 5:
Preparation of standard specimens
for investigating anisotropy
Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux
thermoplastiques —
Partie 5: Préparation d'éprouvettes normalisées pour déterminer
l'anisotropie




Reference number
ISO 294-5:2011(E)
©
ISO 2011

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 294-5:2011(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT


©  ISO 2011
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland

ii © ISO 2011 – All rights reserved

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 294-5:2011(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Apparatus . 2
5 Procedure . 4
6 Report on test-specimen preparation . 5
Annex A (normative) Preparation of test specimens . 6

© ISO 2011 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 294-5:2011(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 294-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 9, Thermoplastic
materials.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 294-5:2001), which has been technically
revised. The main change concerns the thickness of the test specimens produced, which is now 2 mm as
opposed to 3 mm in the previous edition. In addition, the maximum mould-locking force in 4.2 has been
recalculated.
It also cancels and replaces the Amendment ISO 294-5:2001/Amd.1:2004. In addition, it incorporates the
Technical Corrigendum ISO 294-5:2001/Cor.1:2003.
ISO 294 consists of the following parts, under the general title Plastics — Injection moulding of test specimens
of thermoplastic materials:
 Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar test 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

iv © ISO 2011 – All rights reserved

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 294-5:2011(E)
Introduction
Reinforced and self-reinforcing injection-mouldable thermoplastics are used in a wide variety of applications,
some of which can be safety-related. During the injection-moulding process, reinforcement fibres can
preferentially align with the flow of the molten material and not across the flow direction. This preferential
alignment causes an imbalance in the properties of the moulded thermoplastic so that, in the flow direction,
the alignment of the reinforcing fibres causes a higher strength and stiffness than in the cross direction with
fewer aligned fibres. This difference in properties is termed anisotropy, and it may result in an injection-
moulded component having less than the desired or designed strength. To aid designers in understanding the
potential strength of an injection-moulded component, it is desirable to know about the anisotropy of an
injection-moulded component.
During the development of this part of ISO 294, it was found that injection-moulded test specimens do not
exhibit the same fibre alignment across their thickness, but that the outer layers have fibres preferentially
aligned in the mould filling direction while the core has randomly oriented fibres (i.e. no preferential alignment).
The ratio of the cross-sectional area of aligned-fibre orientation (i.e. “skin” layer thickness) to that of
random-fibre orientation (i.e. “core” thickness) is affected by the specimen thickness and the mould filling rate,
i.e. the average injection velocity. Thicker specimens exhibit a lower proportion of aligned fibres than do
thinner specimens. Slower mould fill speeds lead to thicker “skin” layers with aligned fibres. As a result, to
obtain meaningful data on a particular design of moulding, an investigator should prepare specimens with the
maximum anisotropic properties, as this data will best represent the upper and lower bounds of a composite
structure. Since the specimen thickness and injection velocity have a significant influence on the final
anisotropy, this part of ISO 294 should only be used for determining information that is useful in designing
mouldings, and not as a quality control test for the plastic material itself.

© ISO 2011 – All rights reserved v

---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 294-5:2011(E)

Plastics — Injection moulding of test specimens
of thermoplastic materials —
Part 5:
Preparation of standard specimens for investigating anisotropy
1 Scope
This part of ISO 294 specifies a two-cavity mould (designated the type F ISO mould) for the injection moulding
of 80 mm  90 mm plates with a preferred thickness of 2 mm for single-point data acquisition because 2 mm
has been found to provide the maximum anisotropic properties, with only a slight sensitivity to the rate of
injection. For the design of plastic parts, this will provide upper and lower bounds for the tensile properties.
Matching the plate thickness to a given part thickness is not a suitable criterion because of the effect of mould
filling rate and part geometry on anisotropy. Suitable test specimens [ISO 527-2 type 1BA tensile test
specimens or type 1 (80 mm  10 mm) bars] are then machined or die-cut from the plates (see Annex A) and
used to obtain information on the anisotropy of thermoplastic parts.
Investigation of the anisotropy of materials is a special procedure intended to provide guidance in the design
of mouldings for end-use applications and is not intended as a quality control tool.
In the injection moulding of thermoplastic materials, the flow of molten polymer may influence the orientation
of fillers such as fibreglass or the orientat
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 294-5
Deuxième édition
2011-04-15


Plastiques — Moulage par injection
des éprouvettes de matériaux
thermoplastiques —
Partie 5:
Préparation d'éprouvettes normalisées
pour déterminer l'anisotropie
Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic
materials —
Part 5: Preparation of standard specimens for investigating anisotropy




Numéro de référence
ISO 294-5:2011(F)
©
ISO 2011

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 294-5:2011(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT


©  ISO 2011
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Publié en Suisse

ii © ISO 2011 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 294-5:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Appareillage . 2
5 Mode opératoire . 4
6 Rapport sur la préparation des éprouvettes . 5
Annexe A (normative) Préparation des éprouvettes . 6

© ISO 2011 – Tous droits réservés iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 294-5:2011(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 294-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 9, Matériaux
thermoplastiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 294-5:2001), qui a fait l'objet d'une
révision technique. La principale modification concerne l'épaisseur de l'éprouvette produite, qui est à présent
de 2 mm au lieu de 3 mm dans l'édition précédente. De plus, la force de verrouillage maximale en 4.2 a été
recalculée.
Elle annule et remplace également l'Amendement ISO 294-5:2001/Amd.1:2004. De plus, elle incorpore le
Rectificatif technique ISO 294-5:2001/Cor.1:2003.
L'ISO 294 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Moulage par
injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques:
 Partie 1: Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des barreaux
 Partie 2: Barreaux de traction de petites dimensions
 Partie 3: Plaques de petites dimensions
 Partie 4: Détermination du retrait au moulage
 Partie 5: Préparation d'éprouvettes normalisées pour déterminer l'anisotropie

iv © ISO 2011 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 294-5:2011(F)
Introduction
Les thermoplastiques renforcés et à autorenforcement pouvant être moulés par injection sont utilisés dans
une grande variété d'applications dont certaines peuvent être liées à la sécurité. Pendant le processus de
moulage par injection, les fibres de renfort peuvent avoir tendance à s'aligner dans la direction du flux de la
matière fondue et non pas perpendiculairement à celui-ci. Cet alignement préférentiel engendre un
déséquilibre des propriétés du thermoplastique moulé de sorte que dans la direction du flux, l'alignement des
fibres de renfort entraîne une rigidité et une résistance supérieures à celles obtenues dans le sens transversal
avec des fibres disposées aléatoirement. Cette variation des propriétés est dénommée anisotropie. Ainsi, un
objet moulé par injection peut présenter une résistance inférieure à la résistance voulue ou conçue. Pour
aider les concepteurs à comprendre la résistance potentielle d'un objet moulé par injection, il est souhaitable
de connaître l'anisotropie d'un objet moulé par injection.
Au cours de l'élaboration de la présente partie de l'ISO 294, il a été établi que les éprouvettes moulées par
injection ne présentent pas le même alignement de fibres dans le sens de l'épaisseur de l'éprouvette, mais
que les couches extérieures présentent un alignement préférentiel des fibres dans la direction du flux, alors
que le milieu est constitué de fibres orientées aléatoirement (c'est-à-dire absence d'alignement préférentiel).
Le rapport de la quantité de fibres alignées (épaisseur de la peau) à celle des fibres alignées aléatoirement
(épaisseur au milieu) est influencé par l'épaisseur de l'éprouvette et la vitesse de remplissage du moule, c'est-
à-dire la vitesse moyenne d'injection. Les éprouvettes épaisses présentent un rapport de fibres alignées plus
faible que les éprouvettes minces. De faibles vitesses de remplissage du moule induisent de fortes couches
de peau à fibres alignées. En conséquence, pour obtenir des données significatives sur un procédé de
moulage particulier, il convient de préparer des éprouvettes possédant des propriétés anisotropes maximales,
ces données étant la meilleure représentation des limites inférieures et supérieures d'une structure composite.
Étant donné que l'épaisseur de l'éprouvette et la vitesse d'injection ont une influence significative sur
l'anisotropie finale, il convient de n'utiliser la présente partie de l'ISO 294 que pour déterminer des
informations utiles pour la conception des pièces moulées et non dans le cadre d'un essai de contrôle de la
qualité des matériaux plastiques.

© ISO 2011 – Tous droits réservés v

---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 294-5:2011(F)

Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes
de matériaux thermoplastiques —
Partie 5:
Préparation d'éprouvettes normalisées pour déterminer
l'anisotropie
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 294 spécifie un moule à deux empreintes (appelé moule ISO de type F) pour le
moulage par injection de plaques de 80 mm  90 mm ayant une épaisseur préférentielle de 2 mm pour
l'acquisition de caractéristiques intrinsèques car il s'est s'avéré qu'une épaisseur de 2 mm apporte les
propriétés anisotropes maximales, avec seulement une légère sensibilité à la vitesse d'injection. Pour la
conception des pièces en matière plastique, cela va apporter des limites inférieures et supérieures aux
propriétés en traction. La correspondance entre l'épaisseur de la plaque et l'épaisseur d'une pièce donnée
n'est pas un critère approprié à cause des effets de la vitesse de remplissage du moule et de la géométrie
des pièces sur l'anisotropie. Des éprouvettes appropriées [éprouvettes pour essais de traction de type 1BA
selon l'ISO 527-2, ou barreaux de type 1 (80 mm  10 mm)] sont alors usinées ou prélevées à l'emporte-pièce
dans les plaques (voir Annexe A) et utilisées pour obtenir des informations concernant l'anisotropie de pièces
thermoplastiques.
La détermination de l'anisotropie des matériaux est un mode opératoire spécial destiné à fournir des lignes
directrices lors de la conception des moulages pour des applications finales et n'est pas destiné à être utilisé
comme outil de contrôle qualité.
Dans un thermoplastique moulé par injection, le flux du polymère fondu peut influer sur l'orientation des
charges comme les fibres de verre ou sur l'orientation des chaînes de polymères. Il peut en découler un
comportement anisotrope. Le fait de connaître le comportement anisotrope du matériau constitue un avantage
lors de la conception des pièces en matériaux plastiques.
Pour la présente partie de l'ISO 294, la di
...