ISO 294-1:1996
(Main)Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens
Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens
Contains the general principles to be followed for the preparation of injection moulding test specimens of thermoplastics and gives details of mould design for preparing multipurpose test specimens as specified in ISO 3167 and tensile bars. Replaces the second edition of ISO 294.
Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques — Partie 1: Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des barreaux
Polimerni materiali - Preskušanci plastomerov, oblikovani z injekcijskim vbrizgavanjem - 1. del: Splošna načela in oblikovanje večnamenskih in paličastih preskušancev
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
IS0
INTERNATIONAL
294-l
STANDARD
First edition
1996-l 2-15
Plastics - Injection moulding of test
specimens of thermoplastic materials -
Part 1:
General principles, and moulding of
multipurpose and bar test specimens
P/as tiques - Moulage par injection des gprouvettes de matkriaux
thermoplastiques -
Partie 7: Principes g6n6raux, et moulage des Gprouvettes 2 usages
multiples et des barreaux
Reference number
IS0 294-l :I 996(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 294-1:1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard IS0 294-1 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 9, Thermoplastic materials.
Together with the other parts, this part of IS0 294 cancels and replaces
the second edition of IS0 294 (IS0 294:1995) which has been revised to
improve the definition of the injection-moulding parameters and has been
restructured to specify four types of IS0 mould for the production of the
basic specimen types required for the acquisition of comparable test data.
Care has been taken to ensure that the IS0 moulds described can all be
fitted in existing injection-moulding equipment and have interchangeable
cavity plates.
IS0 294 consists of the following parts, under the general title Plastics -
Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials:
- Part I: General principles, and moulding of multipurpose and bar test
spectmens
- Part 2: Small tensile bars
- Part 3: Small plates
Part 4: Determination of moulding shrinkage
Annexes A to C of this part of IS0 294 are for information only.
0 IS0 1996
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 the publisher”
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 294=1:1996(E)
@ IS0
Introduction
Many factors in the injection-moulding process may 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 in fact 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 may show differences in molecular orientation (important
mainly with amorphous polymers), 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
may also influence properties. Each of these phenomena must be
controlled to avoid fluctuation of the numerical values of the properties
measured.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
This page intentionally left blank
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0 IS0 294-1:1996(E)
Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic
materials -
Part 1:
General principles, and moulding of multipurpose and bar test
specimens
II Scope
This part of IS0 294 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. multipurpose test specimens as specified in IS0 3167 and 80 mm x 10 mm x 4 mm bars. It
provides a basis for establishing reproducible moulding conditions. Its purpose is to promote uniformity in
describing the main parameters of the moulding process and also to establish uniform practice in reporting
moulding conditions. The particular conditions required for the reproducible preparation of test specimens which
will give comparable results will vary for each material used. These conditions are given in the International
Standard for the relevant material or are to be agreed upon between the interested parties.
IS0 round-robin tests with act-ylonitrile/butadiene/styrene (ABS), styrene/butadiene (SB) and poly(methyl methacrylate)
NOTE -
(PMMA) have shown that mould design is an important factor in the reproducible preparation of test specimens.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part
of IS0 294. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of IS0 294 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently
valid International Standards.
IS0 179: 1993, Plastics - Determination of Charpy impact strength.
IS0 294-2: 1996, Plastics - Injection mouiding of test specimens of thermoplastic materials - Part 2: Small tensile
bars.
IS0 294-3: 1996, Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 3: Small plates.
I SO 294-4:- I ), P/as tics - injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 4: Determi-
nation of moulding shrinkage.
1) To be published. (Revision in part of IS0 294:1995)
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 294-l :1996(E)
IS0 3167:1993, Plastics - Multipurpose test specimens.
IS0 10350: 1993, Plastics - Acquisition and presentation of comparable single-pojn t data.
IS0 I 1403-I :I 994, Plastics - Acquisition and presentation of comparable multlpoint data - Part 1: Mechanical
properties.
IS0 11403-Z: 1995, Plastics - Acquisition and presentation of comparable multlpoint data - Part 2: Thermal and
processing properties.
IS0 11403-3:--J), P/astics - Acquisition and presentation of comparable multjpoint data - Part 3: Environmentai
influences on properties.
3 Definitions
For the purposes of the various parts of IS0 294, the following definitions apply.
31 . mould temperature, Tc: The a verage temperature of t he m ould cavity surfac es mea sured after the system
g the mould (see 4.2.5 an d 5.3 .
has attained thermal equilib Irium and i mmedi ately after openin 1
It is expressed in degrees Celsius (“0
3.2 melt temperature, T,,,,: The temperature of the molten plastic in a free shot (see 4.2.5 and 5.4).
It is expressed in degrees Celsius (“C).
33 melt pressure, p: The pressure of the plastic material in front of the screw at any time during the moulding
piece ss (see figure I)
It is expressed in megapascals (MPa).
The melt pressure, which is generated hydraulically for instance, can be calculated from the force Fs acting
longitudinally on the screw using equation (I):
4~10~ Fs
. . .
(‘1)
P=
n:D2
where
is the melt pressure, in megapascals;
P
Fs is the longitudinal force, in kilonewtons, acting upon the screw;
D is the screw diameter, in millimetres.
34 . hold pressure,p,+: The melt pressure (see 3.3) during the hold time (see figure I).
It is expressed in megapascals (MPa).
3.5 moulding cycle: The complete sequence of operations in the moulding process required for the production
of one set of test specimens (see figure 1).
2) To be published.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 294-1:1996(E)
- Hold pressure,p,
-7
L A
\
\
\ \
\
i
\
\
.
\
\
4
Injection time, t, ’ Hold time, fH Time
m c
tc
Cooling time, Open time, t,
-
c
Cycle time, tT
-
I -
- Meit pressure, p
---- Longitudinal position of screw
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
3.6 cycle time, tT: The time required to carry out a complete moulding cycle (see 3.5).
It is expressed in seconds (s).
The cycle time is the sum of the injection time tl, the cooling time tC and the mould-open time to (see 3.7, 3.8
and 3.10).
3.7 injection time, tl: The time from the instant the screw starts to move forward until the switchover point
between the injection period and the hold period.
It is expressed in seconds (s).
3.8 cooling time, tC: The time from the end of the injection period until the mould starts to open.
It is expressed in seconds (s).
3.9 hold time, tH: The time during which the pressure is maintained at the hold pressure (see 3.4).
It is expressed in seconds (s).
3.10 mould-open time, to: The time from the instant the mould starts to open until the mould is closed and
exerts the full locking force.
It is expressed in seconds (s).
It includes the time required to remove the mouldings from the mou!d.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 294-1:1996(E)
3.11 cavity: That part of the hollow space in a mould that produces one specimen.
3.12 single-cavity mould: A mould with one cavity only (see figure 4).
3.13 multi-cavity mould: A mould that has two or more identical cavities in a parallel-flow arrangement (see
figures 2 and 3).
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: A mould that contains more than one cavity which have different geometries (see figure 5).
3.15 IS0 mould: Any one of several standard moulds (designated type A, B, C, Dl and D2) intended for the
reproducible preparation of test specimens with comparable properties. The moulds have a fixed plate with a
central sprue, plus a multi-cavity cavity plate as described in 3.13.
Additional details are given in 4.1 .I .4. An example of a complete mould is shown in annex C.
3.16 critical cross-sectional area, AC: The cross-sectional area of the cavity in a single- or multi-cavity mould at
the position where the critical portion of the test specimen, i.e. that part on which the measurement will be made,
is moulded.
It is expressed in square millimetres (mm2).
For tensile-bar 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,. l The ratio of the mass of the moulding to the density of the solid plastic.
It is expressed in cubic millimetres (mma).
The overall profile of the moulding projected on to the parting plane.
3.18 projected area, A,,:
It is expressed in square millimetres (mm2).
The force holding the plates of the mould closed.
3.19 Locking force, FM:
It is expressed in kilonewtons (kN).
The minimum locking force necessary may be calculated from the inequality:
. . .
F,,,, LAp.pmaxx 1O-3 (2)
where
is the locking force, in kilonewtons;
FAA
is the projected area (see 3.18), in square millimetres;
AP
pmax is the maximum value of the melt pressure (see 3.3), in megapascals.
3.20 injection velocity, vI: The average velocity of the melt as it passes through the critical cross-sectional area
AC (see 3.16).
It is expressed in millimetres per second (mm/s).
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
@ IS0 IS0 294=1:1996(E)
It is applicable to single- and multi-cavity moulds only, and may be calculated from equation (3):
h/l
” D 0
(3)
VI=,.A
I C’”
where
is the injection velocity, in millimetres per second;
VI
n is the number of cavities;
A, is the critical cross-sectional area (see 3.161, in square millimetres;
V,,,, is the moulding volume (see 3.17), in cubic millimetres;
is the injection time (see 3.7), in seconds.
4
3.21 shot capacity, Vs: The product of the maximum metering stroke of the injection-moulding machine and the
cross-sectional area of the screw.
It is expressed in cubic millimetres (mms).
4 Apparatus
4.1 Moulds
4.1 .I IS0 (multi-cavity) moulds
4.1.1.1 IS0 moulds (see 3.15) are st rongly recommended for producing test specimens for the acquisition of data
(see IS0 10350, IS0 11403-1, IS0 11403-Z and IS0 11403-3) as well as for
which is intended to be comparable
use in the case of disputes involving I nternational Standards.
s as specified in IS0 3167 shall be moulded in a two-cavity type A IS0 mould
4.1 .I.2 Multipurpose test specimen:
using a Z- or T-runner (see annex A). The mould shall be as shown in figure 2 and meet the requirements specified
in 4.1 .I .4. Of the two types of runner, the Z-runner is preferred owing to the more symmetrical closure force
obtained. The bar mouldings produced shall have the dimensions of the type A specimen specified in IS0 3167.
4.1.1.3 Rectangular 80 mm x 10 mm x 4 mm bars shall be moulded in a four-cavity type B IS0 mould with a
double-T runner. The mould shall be as shown in figure 3 and meet the requirements specified in 4.1 .I .4. The bars
produced shall have the same cross-sectional dimensions along their central section as multipurpose test
specimens (see IS0 3167) and a length of 80 mm + 2 mm.
4.1.1.4 The main constructional details of type A and B IS0 moulds shall be as shown in figures 2 and 3 and 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.
The height o st two-thirds the heigh t of the cavity, and the width of the gate shall be
d f the gate shall be at lea
al to that of th e cavity at the point where the gate enters the cavity.
ew
e) The gate shall be as short as possible, in any case not exceeding 3 mm.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
IS0 294=1:1996(E) 0 IS0
Dimensions in millimetres
X
t
G
Y
c
Key
Sprue Moulding volume VM = 30 000 mm3
SP
G Gates Projected area AP = 6 300 mm*
Figure 2 - Cavity plate for a type A IS0 mould
Dimensions in millimetres
X
t
X-Y
G
G
G G
Y
I-
Key
Sprue Moulding volume VM = 30 000 mm3
SP
G Projected area AP = 6 500 mm*
Gates
Figure 3 - Cavity plate for a type B IS0 mould
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
@ IS0
IS0 294=1:1996(E)
f) The draft angle of the runners shall be at least loo, but not more than 30”. The cavity shall have a draft angle
except in the area of tensile-specimen
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 294-1:1997
01-april-1997
3ROLPHUQLPDWHULDOL3UHVNXãDQFLSODVWRPHURYREOLNRYDQL]LQMHNFLMVNLP
YEUL]JDYDQMHPGHO 6SORãQDQDþHODLQREOLNRYDQMHYHþQDPHQVNLKLQSDOLþDVWLK
SUHVNXãDQFHY
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
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 294-1:1996
ICS:
83.080.20 Plastomeri Thermoplastic materials
SIST ISO 294-1:1997 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
IS0
INTERNATIONAL
294-l
STANDARD
First edition
1996-l 2-15
Plastics - Injection moulding of test
specimens of thermoplastic materials -
Part 1:
General principles, and moulding of
multipurpose and bar test specimens
P/as tiques - Moulage par injection des gprouvettes de matkriaux
thermoplastiques -
Partie 7: Principes g6n6raux, et moulage des Gprouvettes 2 usages
multiples et des barreaux
Reference number
IS0 294-l :I 996(E)
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
IS0 294-1:1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard IS0 294-1 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 9, Thermoplastic materials.
Together with the other parts, this part of IS0 294 cancels and replaces
the second edition of IS0 294 (IS0 294:1995) which has been revised to
improve the definition of the injection-moulding parameters and has been
restructured to specify four types of IS0 mould for the production of the
basic specimen types required for the acquisition of comparable test data.
Care has been taken to ensure that the IS0 moulds described can all be
fitted in existing injection-moulding equipment and have interchangeable
cavity plates.
IS0 294 consists of the following parts, under the general title Plastics -
Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials:
- Part I: General principles, and moulding of multipurpose and bar test
spectmens
- Part 2: Small tensile bars
- Part 3: Small plates
Part 4: Determination of moulding shrinkage
Annexes A to C of this part of IS0 294 are for information only.
0 IS0 1996
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 the publisher”
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 4 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
IS0 294=1:1996(E)
@ IS0
Introduction
Many factors in the injection-moulding process may 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 in fact 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 may show differences in molecular orientation (important
mainly with amorphous polymers), 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
may also influence properties. Each of these phenomena must be
controlled to avoid fluctuation of the numerical values of the properties
measured.
. . .
III
---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
This page intentionally left blank
---------------------- Page: 6 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0 IS0 294-1:1996(E)
Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic
materials -
Part 1:
General principles, and moulding of multipurpose and bar test
specimens
II Scope
This part of IS0 294 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. multipurpose test specimens as specified in IS0 3167 and 80 mm x 10 mm x 4 mm bars. It
provides a basis for establishing reproducible moulding conditions. Its purpose is to promote uniformity in
describing the main parameters of the moulding process and also to establish uniform practice in reporting
moulding conditions. The particular conditions required for the reproducible preparation of test specimens which
will give comparable results will vary for each material used. These conditions are given in the International
Standard for the relevant material or are to be agreed upon between the interested parties.
IS0 round-robin tests with act-ylonitrile/butadiene/styrene (ABS), styrene/butadiene (SB) and poly(methyl methacrylate)
NOTE -
(PMMA) have shown that mould design is an important factor in the reproducible preparation of test specimens.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part
of IS0 294. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of IS0 294 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently
valid International Standards.
IS0 179: 1993, Plastics - Determination of Charpy impact strength.
IS0 294-2: 1996, Plastics - Injection mouiding of test specimens of thermoplastic materials - Part 2: Small tensile
bars.
IS0 294-3: 1996, Plastics - Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 3: Small plates.
I SO 294-4:- I ), P/as tics - injection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 4: Determi-
nation of moulding shrinkage.
1) To be published. (Revision in part of IS0 294:1995)
1
---------------------- Page: 7 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
IS0 294-l :1996(E)
IS0 3167:1993, Plastics - Multipurpose test specimens.
IS0 10350: 1993, Plastics - Acquisition and presentation of comparable single-pojn t data.
IS0 I 1403-I :I 994, Plastics - Acquisition and presentation of comparable multlpoint data - Part 1: Mechanical
properties.
IS0 11403-Z: 1995, Plastics - Acquisition and presentation of comparable multlpoint data - Part 2: Thermal and
processing properties.
IS0 11403-3:--J), P/astics - Acquisition and presentation of comparable multjpoint data - Part 3: Environmentai
influences on properties.
3 Definitions
For the purposes of the various parts of IS0 294, the following definitions apply.
31 . mould temperature, Tc: The a verage temperature of t he m ould cavity surfac es mea sured after the system
g the mould (see 4.2.5 an d 5.3 .
has attained thermal equilib Irium and i mmedi ately after openin 1
It is expressed in degrees Celsius (“0
3.2 melt temperature, T,,,,: The temperature of the molten plastic in a free shot (see 4.2.5 and 5.4).
It is expressed in degrees Celsius (“C).
33 melt pressure, p: The pressure of the plastic material in front of the screw at any time during the moulding
piece ss (see figure I)
It is expressed in megapascals (MPa).
The melt pressure, which is generated hydraulically for instance, can be calculated from the force Fs acting
longitudinally on the screw using equation (I):
4~10~ Fs
. . .
(‘1)
P=
n:D2
where
is the melt pressure, in megapascals;
P
Fs is the longitudinal force, in kilonewtons, acting upon the screw;
D is the screw diameter, in millimetres.
34 . hold pressure,p,+: The melt pressure (see 3.3) during the hold time (see figure I).
It is expressed in megapascals (MPa).
3.5 moulding cycle: The complete sequence of operations in the moulding process required for the production
of one set of test specimens (see figure 1).
2) To be published.
2
---------------------- Page: 8 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
IS0 294-1:1996(E)
- Hold pressure,p,
-7
L A
\
\
\ \
\
i
\
\
.
\
\
4
Injection time, t, ’ Hold time, fH Time
m c
tc
Cooling time, Open time, t,
-
c
Cycle time, tT
-
I -
- Meit pressure, p
---- Longitudinal position of screw
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
3.6 cycle time, tT: The time required to carry out a complete moulding cycle (see 3.5).
It is expressed in seconds (s).
The cycle time is the sum of the injection time tl, the cooling time tC and the mould-open time to (see 3.7, 3.8
and 3.10).
3.7 injection time, tl: The time from the instant the screw starts to move forward until the switchover point
between the injection period and the hold period.
It is expressed in seconds (s).
3.8 cooling time, tC: The time from the end of the injection period until the mould starts to open.
It is expressed in seconds (s).
3.9 hold time, tH: The time during which the pressure is maintained at the hold pressure (see 3.4).
It is expressed in seconds (s).
3.10 mould-open time, to: The time from the instant the mould starts to open until the mould is closed and
exerts the full locking force.
It is expressed in seconds (s).
It includes the time required to remove the mouldings from the mou!d.
3
---------------------- Page: 9 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
IS0 294-1:1996(E)
3.11 cavity: That part of the hollow space in a mould that produces one specimen.
3.12 single-cavity mould: A mould with one cavity only (see figure 4).
3.13 multi-cavity mould: A mould that has two or more identical cavities in a parallel-flow arrangement (see
figures 2 and 3).
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: A mould that contains more than one cavity which have different geometries (see figure 5).
3.15 IS0 mould: Any one of several standard moulds (designated type A, B, C, Dl and D2) intended for the
reproducible preparation of test specimens with comparable properties. The moulds have a fixed plate with a
central sprue, plus a multi-cavity cavity plate as described in 3.13.
Additional details are given in 4.1 .I .4. An example of a complete mould is shown in annex C.
3.16 critical cross-sectional area, AC: The cross-sectional area of the cavity in a single- or multi-cavity mould at
the position where the critical portion of the test specimen, i.e. that part on which the measurement will be made,
is moulded.
It is expressed in square millimetres (mm2).
For tensile-bar 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,. l The ratio of the mass of the moulding to the density of the solid plastic.
It is expressed in cubic millimetres (mma).
The overall profile of the moulding projected on to the parting plane.
3.18 projected area, A,,:
It is expressed in square millimetres (mm2).
The force holding the plates of the mould closed.
3.19 Locking force, FM:
It is expressed in kilonewtons (kN).
The minimum locking force necessary may be calculated from the inequality:
. . .
F,,,, LAp.pmaxx 1O-3 (2)
where
is the locking force, in kilonewtons;
FAA
is the projected area (see 3.18), in square millimetres;
AP
pmax is the maximum value of the melt pressure (see 3.3), in megapascals.
3.20 injection velocity, vI: The average velocity of the melt as it passes through the critical cross-sectional area
AC (see 3.16).
It is expressed in millimetres per second (mm/s).
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST ISO 294-1:1997
@ IS0 IS0 294=1:1996(E)
It is applicable to single- and multi-cavity moulds only, and may be calculated from equation (3):
h/l
” D 0
(3)
VI=,.A
I C’”
where
is the injection velocity, in millimetres per second;
VI
n is the number of cavities;
A, is the critical cross-sectional area (see 3.161, in square millimetres;
V,,,, is the moulding volume (see 3.17), in cubic millimetres;
is the injection time (see 3.7), in seconds.
4
3.21 shot capacity, Vs: The product of the maximum metering stroke of the injection-moulding machine and the
cross-sectional area of the screw.
It is expressed in cubic millimetres (mms).
4 Apparatus
4.1 Moulds
4.1 .I IS0 (multi-cavity) moulds
4.1.1.1 IS0 moulds (see 3.15) are st rongly recommended for producing test specimens for the acquisition of data
(see IS0 10350, IS0 11403-1, IS0 11403-Z and IS0 11403-3) as well as for
which is intended to be comparable
use in the case of disputes involving I nternational Standards.
s as specified in IS0 3167 shall be moulded in a two-cavity type A IS0 mould
4.1 .I.2 Multipurpose test specimen:
using a Z- or T-runner (see annex A). The mould shall be as shown in figure 2 and meet the requirements specified
in 4.1 .I .4. Of the two types of runner, the Z-runner is preferred owing to the more symmetrical closure force
obtained. The bar mouldings produced shall have the dimensions of the type A specimen specified in IS0 3167.
4.1.1.3 Rectangular 80 mm x 10 mm x 4 mm bars shall be moulded in a four-cavity type B IS0 mould with a
double-T runner. The mould shall be as shown in figure 3 and meet the requirements specified in 4.1 .I .4. The bars
produced shall have the same cross-sectional dimensions along their central section as multipurpose test
specimens (see IS0 3167) and a length of 80 mm + 2 mm.
4.1.1.4 The main constructional details of type A and B IS0 moulds shall be as shown in figures 2 and 3 and 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.
The height o st two-thirds the heigh t of the cavity, and the width of the gate shall be
d f the gate shall be at lea
al to that of th e cavity at the point where the gate enters the cavity.
ew
e) The gate shall be as short as possible, in any case not exceeding 3 mm.
5
---------------------- Page: 11 -----
...
IS0
NORME
294- 1
INTERNATIONALE
Premibe kdition
1996-12-15
Moulage par injection
Plastiques -
des bprouvettes de matbriaux
thermoplastiques -
Partie 1:
Principes g&Graux, et moulage
des gprouvettes A usages multiples
et des barreaux
- Injection moulding of test specimens of thermoplastic
P/as tics
materials -
Part 7: General principles, and moulding of multipurpose and bar test
specimens
Numbro de rbfkrence
IS0 294-1:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une federation
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comites membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en general confiee aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre interesse par une
etude a le droit de faire partie du comite technique tree a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent egalement aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission electrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation electrotechnique.
Les projets de Normes internationales adopt& par les comites techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert I’approbation de 75 % au moins des
comites membres votants.
La Norme internationale IS0 294-1 a ete elaboree par le comite technique
lSO/TC 61, Plastiques, sous-comite SC 9, Mat&iaux thermoplastiques.
Conjointement avec les autres parties, la presente pat-tie de I’ISO 294
annule et remplace la deuxieme edition de I’ISO 294 (IS0 294:1995), qui a
ete r&i&e afin d’ameliorer la definition des parametres de moulage par
injection et a ete restructuree afin de prescrire quatre types de moules
IS0 pour la production des types d’eprouvettes de base requis pour
I’acquisition de donnees d’essai comparables.
Des precautions ont ete prises afin de garantir que les moules IS0 decrits
puissent tous etre equip& de plaques de cavites interchangeables dans
un equipement de moulage par injection quelconque.
0 IS0 1996
Droits de reproduction reserves. Sauf prescription differente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut etre reproduite ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cede, electronique ou mecanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans I’accord
ecrit de I’editeur.
Organisation internationale de norm alisation
Case postale 56. CH-1211 Geneve 20 l Sui sse
Imprime en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
@ IS0 IS0 294-l :1996(F)
L’ISO 294 comprend les parties suivantes, prksentbes sous le titre g&&al
- Moulage par injection des Bprouvettes de matbiaux
P/as tiques
thermoplas tiques:
- Partie I: Principes g&kraux, et mo u/age
6prouvettes ;i usages
multiples et des barreaux
- Partie 2: Barreaux de traction de petites dimensions
- Partie 3: Plaques de petites dimensions
- Partie 4: Etermina tion du retrait au moulage
Les annexes A % C de la prksente partie de I’ISO 294 sont donnbes
uniquement % titre d’information.
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 294=1:1996(F) @ IS0
Introduction
Plusieurs facteurs, dans le processus de moulage par injection, sont
susceptibles d’influencer les proprietes des eprouvettes moulees et done
les valeurs de mesures obtenues en utilisant les eprouvettes dans une
methode d’essai. Les proprietes mecaniques de telles eprouvettes
dependent en grande partie des conditions du processus de moulage mis
en ceuvre pour preparer les eprouvettes. Pour des conditions operatoires
reproductibles, il est fondamental de definir de maniere exacte les
principaux parametres inherents au processus de moulage.
Lors de la definition des conditions de moulage, il est important de tenir
compte de I’influence que peuvent avoir les conditions sur les proprietes a
determiner. Les thermoplastiques peuvent presenter des differences dans
I’orientation moleculaire (importante principalement pour les polymer-es
amorphes), de morphologie cristalline (pour les polymer-es cristallins ou
semi-cristallins), de morphologie de phase (pour les thermoplastiques
heterogenes) et egalement dans I’orientation des charges anisotropes
L’existence de contraintes residuelles
telles que les fibres courtes.
(((figees)) dans les eprouvettes moulees et la degradation thermique du
polymere pendant le moulage peuvent egalement induire des effets
similaires. Chacun de ces phenomenes doit etre maitrise pour eviter toute
fluctuation des valeurs numeriques correspondant aux proprietes mesurees.
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
NORME INTERNATIONALE 0 IS0
Plastiques - Moulage par injection des 6prouvettes de matbriaux
thermoplastiques -
Partie 1:
Principes gitnhaux, et moulage des itprouvettes A usages multiples
et des barreaux
II Domaine d’application
La presente partie de I’ISO 294 etabiit les principes generaux a suivre en vue du moulage par injection des
eprouvettes de materiaux thermoplastiques et donne des details de conception des moules pour la preparation de
deux types d’eprouvettes a utiliser pour I’acquisition de don&es de reference, c’est-a-dire les eprouvettes a
usages multiples telles que prescrites dans I’ISO 3167 et les barreaux mesurant 80 mm x 10 mm x 4 mm. Elle
constitue une base pour I’etablissement de conditions de moulage reproductibles. Elle vise a favoriser I’uniformite
des descriptions des principaux parametres du processus de moulage et a etablir une pratique uniforme pour
consigner les conditions de moulage. Les conditions particulieres requises pour la preparation reproductible des
eprouvettes qui donneront des resultats comparables varieront selon le materiau utilise. Ces conditions sont donnees
dans la norme de materiau correspondante ou doivent faire I’objet d’un accord entre les parties interessees.
NOTE - Les essais interlaboratoires IS0 avec de I’acryIonitriIe/butadiene/styrene (ABS), du styrene/butadiene (SB) et du
poly(methacrylate de methyle) (PMMA) ont montre que la conception du moule est un facteur important a prendre en
consideration dans la preparation reproductible d’eprouvettes.
2 Rbfkrences normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la reference qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la presente partie de I’ISO 294. Au moment de la publication, les editions indiquees
etaient en vigueur. Toute norme est sujette a revision et les parties prenantes des accords fond& sur la presente
partie de I’ISO 294 sont invitees a rechercher la possibilite d’appliquer les editions les plus recentes des normes
indiquees ci-apt-es. Les membres de la CEI et de I’ISO possedent le registre des Normes internationales en vigueur
a un moment donne.
IS0 179: 1993, Plastiques - D&termination de la rbistance au choc Charp y.
Moulage par injection des gprouvettes de matbiaux thermoplastiques - Partie 2:
IS0 294-2: 1996, Plastiques -
Barreaux de traction de petites dimensions.
IS0 294-3: 1996, Plastiques - Moulage par injection des gprouvettes de mat6riaux thermoplastiques - Partie 3:
Petites plaques.
- Moulage par injection des kprouvettes de mat&-iaux thermoplastiques - Partie 4.”
IS0 294-4:- 11, Plastiques
Dktermination du retrait au moulage.
I) A publier. (Revision, en parties, de I’ISO 294:1995)
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 294=1:1996(F) 0 IS0
IS0 3167:1993, Plastiques -
Eprouvettes B usages multiples.
IS0 10350: 1993, Plastiques -
Acquisition et p&en ta tion de caractbs tiques in trin&ques cornparables.
IS0 11403-I : 1994, Plastiques -
Acquisition et pksentatlon des don&es multiples comparables - Partie 7.
ProprGths mkanlques.
IS0 I 1403-2:1995, Plastiques - Acquisition et pr&entation des don&es multiples comparables - Partie 2.
Propri&& thermiques et caracttiristiques relatives 2 la mise en Euvre.
IS0 11403-3: - 2), P/as tiques - Acquisition et pksentation des donn6es multiples comparables - Partie 3.
Influences de I’environnement sur /es propri&&.
3 Dhfinitions
Pour les besoins des diverses parties de l’lS0 294, les definitions suivantes s’appliquent.
3.1 temperature du mouie, 7”c: Temperature moyenne de la surface de la cavite du moule mesuree apt-es que le
systeme a atteint un equilibre thermique et immediatement apt-es ‘ouverture du moule voir 4.2.5 et 5.3).
Elle est exprimee en degres Celsius (“C).
3.2 tempbrature du plastique B Mat fondu, 7’,,,,: Temperature du plastique fondu d une charge d’injection libre
(voir 4.2.5 et 5.4).
Elle est exprimee en degres Celsius 1°C).
3.3 pression d’injection, p: Pression du materiau plastique en aval de la vis a n’importe quel stade du processus
de moulage (voir figure 1).
Elle est exprimee en megapascals (MPa).
La pression d’injection peut etre calculee en se basant sur la force I%, par exemple generee hydrauliquement,
agissant longitudinalement sur la vis, a I’aide de I’equation (1):
4x103Fs
. . .
P=
nD2
est la pression d’injection, en megapascals;
P
Fs est la force longitudinale, en kilonewtons, agissant sur la vis;
D est le diamdtre, en millim&res, de la vis.
34 . pression de maintien, pH: Pression d’injection (voir 3.3) appliquee pendant la duree de maintien (voir figure I).
Elle est exprimee en m6gapascaIs (MPa).
3.5 cycle de moulage: Sequence compl&te des ophations effect&es pendant le processus de moulage pour
obtenir un jeu d’6prouvettes (voir figure 1).
2) A publier.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
- Pression de maintien, P,,
Dur@e d’ injection, t, I Duree de maintien, tH 1 Temps
c
I
Durke de refro jissement, tr 1 Duke d’ouverture du moule, tn
Duke de cycle, tT
- Pression d/injection, p
---- Position longitudinale de la vis
Figure 1 - Graphique schbmatique d’un cycle de moulage par injection,
reprbsentant la pression d’injection (trait plein) et la position longitudinale
de la vis (trait interrompu fort) en fonction du temps
3.6 duke de cycle, tT: Temps nkessaire pour effectuer un cycle de moulage (voir 3.5) complet.
Elle est exprim6e en secondes (s).
La duree de cycle est la somme de la duke d’injection tl, de la duke de refroidissement tC et de la duke
d’ouverture du moule to (voir 3.7, 3.8 et 3.10).
3.7 duke d’injection, tl: Duke comprise entre le moment 00 la vis entame son mouvement vers I’avant et c&i
oti I’on commute de la phase d’injection A la phase de maintien.
Elle est exprimee en secondes (s).
3.8 durbe de refroidissement, tC: Duree comprise entre la fin de la phase d’injection et le moment oti le moule
commence A s’ouvrir.
Elle est exprimee en secondes (s).
Dur6e pendant laquelle la pression est maintenue SI la pression de maintien (voir 3.4).
3.9 duke de maintien, tH:
Elle est exprimee en secondes (s).
3.10 duke d’ouverture du moule, to: Dur6e comprise entre le moment OC.I le moule commence 2 s’ouvrir et
celui oti il est de nouveau ferm6 et exerce la force maximale de verrouillage.
Elle est exprimi3e en secondes (s).
Elle comprend le laps de temps nkcessaire pour le retrait des objets mouks du mouse.
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
3.11 cavitb: Partie creuse du moule dans laquelle se forme une eprouvette.
3.12 moule 5 empreinte unique: Moule comportant une seule cavite (voir figure 4).
3.13 moule B empreintes multiples: Moule comportant au moins deux cavites identiques, disposees en flux
parallele (voir figures 2 et 3).
Le fait que les circuits d’ecoulement soient geometriquement identiques et que les cavites du moule soient
disposees de man&e symetrique permet de conferer des proprietes equivalentes aux eprouvettes d’une meme
charge d’injection.
3.14 moule mixte: Moule comportant plusieurs cavites qui sont geometriquement differentes (voir figure 5).
3.15 mode ISO: Un quelconque de plusieurs moules (desrgnes types A, B, C, Dl et D2) destines a la
preparation reproductible d’eprouvettes ayant des proprietes cornparables. Les moules ont une plaque fixe a
carotte centrale, combinee avec une plaque de cavites a empreintes multiples comme decrit en 3.13.
De plus amples details sont donnes en 4.1 .I .4. Un exemple de moule complet est represente a I’annexe C.
3.16 surface critique de la section transversale, A,: Surface d’une section transversale de la cavite d’un moule
a empreinte unique ou a empreintes multiples, a une position qui donne naissance a la partie critique de
I’eprouvette, c’est-a-dire la partie sur laquelle le mesurage sera effect&.
Elle est exprimee en millimetres car&s (mm2).
Pour des barreaux de traction par exemple, la partie critique de I’eprouvette est la partie etroite supportant la
contrainte la plus importante pendant la traction.
Rapport de la masse de I’objet moule a la masse volumique du plastique solide.
3.17 volume de moulage, VM:
II est exprime en millimetres cubes (mm3).
3.18 surface projetbe, A,: Profil global de I’objet moule projete sur le plan de la surface de separation.
Elle est exprimee en millimetres carres (mm2).
3.19 force de verrouillage, FM: Force de serrage des plaques d’un moule.
Elle est exprimee en kilonewtons (kN).
La force minimale de verrouillage necessaire peut etre calculee a I’aide de I’inequation (2):
FM aA . . .
(2)
P'PmaxXlo-3
Oti
est la force de verrouillage, en kilonewtons;
FM
est la surface de projection (voir 3.18), en millimetres cart-es;
AP
pmax est la valeur maximale de la pression d’injection (voir 3.3), en megapascals.
3.20 vitesse d’injection, vI: Vitesse moyenne du flux fondu passant par la surface critique de la section
transversale A, (voir 3.16).
Elle est exprimee en millimetres par seconde (mm/s).
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
Q IS0
IS0 294=1:1996(F)
Elle n&t applicable qu’aux moules a empreinte unique ou a empreintes multiples et ejle peut etre calculee a I’aide
de I’equation (3):
VM
VI = . . .
(3)
tl - A, - n
est la vitesse d’injection, en millimetres par seconde;
VI
n est le nombre de cavites;
A, est la surface critique de la section transversale (voir 3.16), en millimetres cart-es;
VM est le volume de moulage (voir 3.17), en millimetres cubes;
est la duke d’injection (voir 3.7), en secondes.
tl
3.21 capacite de charge d’injection, vs: Produit de la course maximale de reglage de la machine de moulage
par injection, par la surface de la section tran sversale de la vis.
Elle est exprimee en millimetres cubes (mm3).
4 Appareillage
41 . Modes
4.1.1 Moules IS0 (a empreintes multiples)
4.1.1.1 Les moules IS0 (voir 3.15) sont vivement recommandes en vue de la production d’eprouvettes permettant
I’acquisition de donnees destinees a etre comparees (voir IS0 10350, IS0 11403-1, IS0 11403-Z et IS0 I 1403-3) et
le recours a ces moules s’avere approprie en cas de litige impliquant des Normes internationales.
4.1.1.2 Les eprouvettes a usages multiples conformes a I’ISO 3167 doivent etre moulees dans un moule IS0 de
type A a deux empreintes comportant un canal secondaire d’injection en ((Z)) ou en t(T)) (voir annexe A). Le moule
doit etre tel que represente a la figure 2 et doit satisfaire aux prescriptions de 4.1 .I .4. Parmi ces deux types de
canaux, il est preferable d’utiliser le canal en ((Z)) en raison de I’application plus symetrique de la force de
fermeture. Les barreaux moules doivent avoir les dimensions de I’eprouvette type A prescrite dans I’ISO 3167.
4.1.1.3 Les barreaux rectangulaires de 80 mm x IO mm x 4 mm doivent etre moules dans un moule IS0 de
type B a quatre empreintes comportant un canal secondaire d’injection en ((double TX Le moule doit etre tel que
represente a la figure 3 et doit satisfaire aux prescriptions de 4.1 .I .4. Les barreaux produits doivent avoir les
memes dimensions de section transversale que les eprouvettes a usages multiples en leur partie centrale (voir
IS0 3167) et une longueur de 80 mm + 2 mm.
4.1.1.4 Les principaux details de construction des moules IS0 des types A et B doivent etre tels que represent&
aux figures 2 et 3 et doivent satisfaire aux prescriptions suivantes:
Le diametre de la carotte sur le c&e de la buse doit etre d’au moins 4 mm.
a)
La largeur et la hauteur (ou le diametre) du canal secondaire d’injection doivent etre d’au moins 5 mm.
b)
c) Les cavites doivent cornporter une entree a une extremite, conformement aux representations des figures 2 et 3.
La hauteur de
d) I’entree doit car respondre au moins aux deux tiers de la hauteur de la cavite et la largeur de
I’entree doit et re egale 3 celle d e I’empreinte, a I’emplacement oti I’ entree penetre I’empreinte.
dans
L’entree doit etre aussi courte que possible et ne doit en aucun cas depasser 3 mm.
e)
---------------------- Page: 9 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
Dimensions en miIIim&es
0
r
+I
0
\o
__--- _
G
Y
t
Lbgende
Carotte Volume de moulage, VM = 30 000 mm3
SP
G Entrbe Surface projetke, AP = 6 300 mm*
Figure 2 - Plaque de cavitbs pour un moule IS0 de type A
Dimensions en millim&tres
X
I-
X-Y
G
G
I
G I G
Y
I-
Lhgende
Carotte Volume de moulage, VM = 30 000 mm3
SP
Surface projetbe, AP = 6 500 mm2
G Entrke
Figure 3 - Plaque de cavitbs pour un moule IS0 de type B
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 IS0
IS0 294=1:1996(F)
f)
L’angle de depouille des canaux secondaires d’injection doit etre d’au moins loo, sans toutefois depasser 30".
L’angle de depouille de la cavite ne doit pas etre superieur a lo, sauf dans la zone de I’epaulement ou cet angle
ne doit pas depasser 2”.
g) Les dimensions des cavites doivent permettre de produire des eprouvettes dont les dimensions sont
conformes aux prescriptions de la norme d’essai correspondante. Pour tenir compte des differents niveaux de
retr
...
IS0
NORME
294- 1
INTERNATIONALE
Premibe kdition
1996-12-15
Moulage par injection
Plastiques -
des bprouvettes de matbriaux
thermoplastiques -
Partie 1:
Principes g&Graux, et moulage
des gprouvettes A usages multiples
et des barreaux
- Injection moulding of test specimens of thermoplastic
P/as tics
materials -
Part 7: General principles, and moulding of multipurpose and bar test
specimens
Numbro de rbfkrence
IS0 294-1:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une federation
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comites membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en general confiee aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre interesse par une
etude a le droit de faire partie du comite technique tree a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent egalement aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission electrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation electrotechnique.
Les projets de Normes internationales adopt& par les comites techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert I’approbation de 75 % au moins des
comites membres votants.
La Norme internationale IS0 294-1 a ete elaboree par le comite technique
lSO/TC 61, Plastiques, sous-comite SC 9, Mat&iaux thermoplastiques.
Conjointement avec les autres parties, la presente pat-tie de I’ISO 294
annule et remplace la deuxieme edition de I’ISO 294 (IS0 294:1995), qui a
ete r&i&e afin d’ameliorer la definition des parametres de moulage par
injection et a ete restructuree afin de prescrire quatre types de moules
IS0 pour la production des types d’eprouvettes de base requis pour
I’acquisition de donnees d’essai comparables.
Des precautions ont ete prises afin de garantir que les moules IS0 decrits
puissent tous etre equip& de plaques de cavites interchangeables dans
un equipement de moulage par injection quelconque.
0 IS0 1996
Droits de reproduction reserves. Sauf prescription differente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut etre reproduite ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cede, electronique ou mecanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans I’accord
ecrit de I’editeur.
Organisation internationale de norm alisation
Case postale 56. CH-1211 Geneve 20 l Sui sse
Imprime en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
@ IS0 IS0 294-l :1996(F)
L’ISO 294 comprend les parties suivantes, prksentbes sous le titre g&&al
- Moulage par injection des Bprouvettes de matbiaux
P/as tiques
thermoplas tiques:
- Partie I: Principes g&kraux, et mo u/age
6prouvettes ;i usages
multiples et des barreaux
- Partie 2: Barreaux de traction de petites dimensions
- Partie 3: Plaques de petites dimensions
- Partie 4: Etermina tion du retrait au moulage
Les annexes A % C de la prksente partie de I’ISO 294 sont donnbes
uniquement % titre d’information.
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 294=1:1996(F) @ IS0
Introduction
Plusieurs facteurs, dans le processus de moulage par injection, sont
susceptibles d’influencer les proprietes des eprouvettes moulees et done
les valeurs de mesures obtenues en utilisant les eprouvettes dans une
methode d’essai. Les proprietes mecaniques de telles eprouvettes
dependent en grande partie des conditions du processus de moulage mis
en ceuvre pour preparer les eprouvettes. Pour des conditions operatoires
reproductibles, il est fondamental de definir de maniere exacte les
principaux parametres inherents au processus de moulage.
Lors de la definition des conditions de moulage, il est important de tenir
compte de I’influence que peuvent avoir les conditions sur les proprietes a
determiner. Les thermoplastiques peuvent presenter des differences dans
I’orientation moleculaire (importante principalement pour les polymer-es
amorphes), de morphologie cristalline (pour les polymer-es cristallins ou
semi-cristallins), de morphologie de phase (pour les thermoplastiques
heterogenes) et egalement dans I’orientation des charges anisotropes
L’existence de contraintes residuelles
telles que les fibres courtes.
(((figees)) dans les eprouvettes moulees et la degradation thermique du
polymere pendant le moulage peuvent egalement induire des effets
similaires. Chacun de ces phenomenes doit etre maitrise pour eviter toute
fluctuation des valeurs numeriques correspondant aux proprietes mesurees.
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
NORME INTERNATIONALE 0 IS0
Plastiques - Moulage par injection des 6prouvettes de matbriaux
thermoplastiques -
Partie 1:
Principes gitnhaux, et moulage des itprouvettes A usages multiples
et des barreaux
II Domaine d’application
La presente partie de I’ISO 294 etabiit les principes generaux a suivre en vue du moulage par injection des
eprouvettes de materiaux thermoplastiques et donne des details de conception des moules pour la preparation de
deux types d’eprouvettes a utiliser pour I’acquisition de don&es de reference, c’est-a-dire les eprouvettes a
usages multiples telles que prescrites dans I’ISO 3167 et les barreaux mesurant 80 mm x 10 mm x 4 mm. Elle
constitue une base pour I’etablissement de conditions de moulage reproductibles. Elle vise a favoriser I’uniformite
des descriptions des principaux parametres du processus de moulage et a etablir une pratique uniforme pour
consigner les conditions de moulage. Les conditions particulieres requises pour la preparation reproductible des
eprouvettes qui donneront des resultats comparables varieront selon le materiau utilise. Ces conditions sont donnees
dans la norme de materiau correspondante ou doivent faire I’objet d’un accord entre les parties interessees.
NOTE - Les essais interlaboratoires IS0 avec de I’acryIonitriIe/butadiene/styrene (ABS), du styrene/butadiene (SB) et du
poly(methacrylate de methyle) (PMMA) ont montre que la conception du moule est un facteur important a prendre en
consideration dans la preparation reproductible d’eprouvettes.
2 Rbfkrences normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la reference qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la presente partie de I’ISO 294. Au moment de la publication, les editions indiquees
etaient en vigueur. Toute norme est sujette a revision et les parties prenantes des accords fond& sur la presente
partie de I’ISO 294 sont invitees a rechercher la possibilite d’appliquer les editions les plus recentes des normes
indiquees ci-apt-es. Les membres de la CEI et de I’ISO possedent le registre des Normes internationales en vigueur
a un moment donne.
IS0 179: 1993, Plastiques - D&termination de la rbistance au choc Charp y.
Moulage par injection des gprouvettes de matbiaux thermoplastiques - Partie 2:
IS0 294-2: 1996, Plastiques -
Barreaux de traction de petites dimensions.
IS0 294-3: 1996, Plastiques - Moulage par injection des gprouvettes de mat6riaux thermoplastiques - Partie 3:
Petites plaques.
- Moulage par injection des kprouvettes de mat&-iaux thermoplastiques - Partie 4.”
IS0 294-4:- 11, Plastiques
Dktermination du retrait au moulage.
I) A publier. (Revision, en parties, de I’ISO 294:1995)
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 294=1:1996(F) 0 IS0
IS0 3167:1993, Plastiques -
Eprouvettes B usages multiples.
IS0 10350: 1993, Plastiques -
Acquisition et p&en ta tion de caractbs tiques in trin&ques cornparables.
IS0 11403-I : 1994, Plastiques -
Acquisition et pksentatlon des don&es multiples comparables - Partie 7.
ProprGths mkanlques.
IS0 I 1403-2:1995, Plastiques - Acquisition et pr&entation des don&es multiples comparables - Partie 2.
Propri&& thermiques et caracttiristiques relatives 2 la mise en Euvre.
IS0 11403-3: - 2), P/as tiques - Acquisition et pksentation des donn6es multiples comparables - Partie 3.
Influences de I’environnement sur /es propri&&.
3 Dhfinitions
Pour les besoins des diverses parties de l’lS0 294, les definitions suivantes s’appliquent.
3.1 temperature du mouie, 7”c: Temperature moyenne de la surface de la cavite du moule mesuree apt-es que le
systeme a atteint un equilibre thermique et immediatement apt-es ‘ouverture du moule voir 4.2.5 et 5.3).
Elle est exprimee en degres Celsius (“C).
3.2 tempbrature du plastique B Mat fondu, 7’,,,,: Temperature du plastique fondu d une charge d’injection libre
(voir 4.2.5 et 5.4).
Elle est exprimee en degres Celsius 1°C).
3.3 pression d’injection, p: Pression du materiau plastique en aval de la vis a n’importe quel stade du processus
de moulage (voir figure 1).
Elle est exprimee en megapascals (MPa).
La pression d’injection peut etre calculee en se basant sur la force I%, par exemple generee hydrauliquement,
agissant longitudinalement sur la vis, a I’aide de I’equation (1):
4x103Fs
. . .
P=
nD2
est la pression d’injection, en megapascals;
P
Fs est la force longitudinale, en kilonewtons, agissant sur la vis;
D est le diamdtre, en millim&res, de la vis.
34 . pression de maintien, pH: Pression d’injection (voir 3.3) appliquee pendant la duree de maintien (voir figure I).
Elle est exprimee en m6gapascaIs (MPa).
3.5 cycle de moulage: Sequence compl&te des ophations effect&es pendant le processus de moulage pour
obtenir un jeu d’6prouvettes (voir figure 1).
2) A publier.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
- Pression de maintien, P,,
Dur@e d’ injection, t, I Duree de maintien, tH 1 Temps
c
I
Durke de refro jissement, tr 1 Duke d’ouverture du moule, tn
Duke de cycle, tT
- Pression d/injection, p
---- Position longitudinale de la vis
Figure 1 - Graphique schbmatique d’un cycle de moulage par injection,
reprbsentant la pression d’injection (trait plein) et la position longitudinale
de la vis (trait interrompu fort) en fonction du temps
3.6 duke de cycle, tT: Temps nkessaire pour effectuer un cycle de moulage (voir 3.5) complet.
Elle est exprim6e en secondes (s).
La duree de cycle est la somme de la duke d’injection tl, de la duke de refroidissement tC et de la duke
d’ouverture du moule to (voir 3.7, 3.8 et 3.10).
3.7 duke d’injection, tl: Duke comprise entre le moment 00 la vis entame son mouvement vers I’avant et c&i
oti I’on commute de la phase d’injection A la phase de maintien.
Elle est exprimee en secondes (s).
3.8 durbe de refroidissement, tC: Duree comprise entre la fin de la phase d’injection et le moment oti le moule
commence A s’ouvrir.
Elle est exprimee en secondes (s).
Dur6e pendant laquelle la pression est maintenue SI la pression de maintien (voir 3.4).
3.9 duke de maintien, tH:
Elle est exprimee en secondes (s).
3.10 duke d’ouverture du moule, to: Dur6e comprise entre le moment OC.I le moule commence 2 s’ouvrir et
celui oti il est de nouveau ferm6 et exerce la force maximale de verrouillage.
Elle est exprimi3e en secondes (s).
Elle comprend le laps de temps nkcessaire pour le retrait des objets mouks du mouse.
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
3.11 cavitb: Partie creuse du moule dans laquelle se forme une eprouvette.
3.12 moule 5 empreinte unique: Moule comportant une seule cavite (voir figure 4).
3.13 moule B empreintes multiples: Moule comportant au moins deux cavites identiques, disposees en flux
parallele (voir figures 2 et 3).
Le fait que les circuits d’ecoulement soient geometriquement identiques et que les cavites du moule soient
disposees de man&e symetrique permet de conferer des proprietes equivalentes aux eprouvettes d’une meme
charge d’injection.
3.14 moule mixte: Moule comportant plusieurs cavites qui sont geometriquement differentes (voir figure 5).
3.15 mode ISO: Un quelconque de plusieurs moules (desrgnes types A, B, C, Dl et D2) destines a la
preparation reproductible d’eprouvettes ayant des proprietes cornparables. Les moules ont une plaque fixe a
carotte centrale, combinee avec une plaque de cavites a empreintes multiples comme decrit en 3.13.
De plus amples details sont donnes en 4.1 .I .4. Un exemple de moule complet est represente a I’annexe C.
3.16 surface critique de la section transversale, A,: Surface d’une section transversale de la cavite d’un moule
a empreinte unique ou a empreintes multiples, a une position qui donne naissance a la partie critique de
I’eprouvette, c’est-a-dire la partie sur laquelle le mesurage sera effect&.
Elle est exprimee en millimetres car&s (mm2).
Pour des barreaux de traction par exemple, la partie critique de I’eprouvette est la partie etroite supportant la
contrainte la plus importante pendant la traction.
Rapport de la masse de I’objet moule a la masse volumique du plastique solide.
3.17 volume de moulage, VM:
II est exprime en millimetres cubes (mm3).
3.18 surface projetbe, A,: Profil global de I’objet moule projete sur le plan de la surface de separation.
Elle est exprimee en millimetres carres (mm2).
3.19 force de verrouillage, FM: Force de serrage des plaques d’un moule.
Elle est exprimee en kilonewtons (kN).
La force minimale de verrouillage necessaire peut etre calculee a I’aide de I’inequation (2):
FM aA . . .
(2)
P'PmaxXlo-3
Oti
est la force de verrouillage, en kilonewtons;
FM
est la surface de projection (voir 3.18), en millimetres cart-es;
AP
pmax est la valeur maximale de la pression d’injection (voir 3.3), en megapascals.
3.20 vitesse d’injection, vI: Vitesse moyenne du flux fondu passant par la surface critique de la section
transversale A, (voir 3.16).
Elle est exprimee en millimetres par seconde (mm/s).
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
Q IS0
IS0 294=1:1996(F)
Elle n&t applicable qu’aux moules a empreinte unique ou a empreintes multiples et ejle peut etre calculee a I’aide
de I’equation (3):
VM
VI = . . .
(3)
tl - A, - n
est la vitesse d’injection, en millimetres par seconde;
VI
n est le nombre de cavites;
A, est la surface critique de la section transversale (voir 3.16), en millimetres cart-es;
VM est le volume de moulage (voir 3.17), en millimetres cubes;
est la duke d’injection (voir 3.7), en secondes.
tl
3.21 capacite de charge d’injection, vs: Produit de la course maximale de reglage de la machine de moulage
par injection, par la surface de la section tran sversale de la vis.
Elle est exprimee en millimetres cubes (mm3).
4 Appareillage
41 . Modes
4.1.1 Moules IS0 (a empreintes multiples)
4.1.1.1 Les moules IS0 (voir 3.15) sont vivement recommandes en vue de la production d’eprouvettes permettant
I’acquisition de donnees destinees a etre comparees (voir IS0 10350, IS0 11403-1, IS0 11403-Z et IS0 I 1403-3) et
le recours a ces moules s’avere approprie en cas de litige impliquant des Normes internationales.
4.1.1.2 Les eprouvettes a usages multiples conformes a I’ISO 3167 doivent etre moulees dans un moule IS0 de
type A a deux empreintes comportant un canal secondaire d’injection en ((Z)) ou en t(T)) (voir annexe A). Le moule
doit etre tel que represente a la figure 2 et doit satisfaire aux prescriptions de 4.1 .I .4. Parmi ces deux types de
canaux, il est preferable d’utiliser le canal en ((Z)) en raison de I’application plus symetrique de la force de
fermeture. Les barreaux moules doivent avoir les dimensions de I’eprouvette type A prescrite dans I’ISO 3167.
4.1.1.3 Les barreaux rectangulaires de 80 mm x IO mm x 4 mm doivent etre moules dans un moule IS0 de
type B a quatre empreintes comportant un canal secondaire d’injection en ((double TX Le moule doit etre tel que
represente a la figure 3 et doit satisfaire aux prescriptions de 4.1 .I .4. Les barreaux produits doivent avoir les
memes dimensions de section transversale que les eprouvettes a usages multiples en leur partie centrale (voir
IS0 3167) et une longueur de 80 mm + 2 mm.
4.1.1.4 Les principaux details de construction des moules IS0 des types A et B doivent etre tels que represent&
aux figures 2 et 3 et doivent satisfaire aux prescriptions suivantes:
Le diametre de la carotte sur le c&e de la buse doit etre d’au moins 4 mm.
a)
La largeur et la hauteur (ou le diametre) du canal secondaire d’injection doivent etre d’au moins 5 mm.
b)
c) Les cavites doivent cornporter une entree a une extremite, conformement aux representations des figures 2 et 3.
La hauteur de
d) I’entree doit car respondre au moins aux deux tiers de la hauteur de la cavite et la largeur de
I’entree doit et re egale 3 celle d e I’empreinte, a I’emplacement oti I’ entree penetre I’empreinte.
dans
L’entree doit etre aussi courte que possible et ne doit en aucun cas depasser 3 mm.
e)
---------------------- Page: 9 ----------------------
IS0 294=1:1996(F)
Dimensions en miIIim&es
0
r
+I
0
\o
__--- _
G
Y
t
Lbgende
Carotte Volume de moulage, VM = 30 000 mm3
SP
G Entrbe Surface projetke, AP = 6 300 mm*
Figure 2 - Plaque de cavitbs pour un moule IS0 de type A
Dimensions en millim&tres
X
I-
X-Y
G
G
I
G I G
Y
I-
Lhgende
Carotte Volume de moulage, VM = 30 000 mm3
SP
Surface projetbe, AP = 6 500 mm2
G Entrke
Figure 3 - Plaque de cavitbs pour un moule IS0 de type B
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 IS0
IS0 294=1:1996(F)
f)
L’angle de depouille des canaux secondaires d’injection doit etre d’au moins loo, sans toutefois depasser 30".
L’angle de depouille de la cavite ne doit pas etre superieur a lo, sauf dans la zone de I’epaulement ou cet angle
ne doit pas depasser 2”.
g) Les dimensions des cavites doivent permettre de produire des eprouvettes dont les dimensions sont
conformes aux prescriptions de la norme d’essai correspondante. Pour tenir compte des differents niveaux de
retr
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.