Il metodo di prova HDT ISO 75 e lo sviluppo dell’industria dei polimeri
La prova per determinare la temperatura di deflessione delle materie plastiche sotto carico, definita dallo standard internazionale HDT ISO 75, fornisce informazioni fondamentali sul comportamento dei materiali plastici e termoplastici alle variazioni termiche e sotto stress meccanico simultaneo, permettendo di analizzarne e prevederne il comportamento in ambiti specifici di applicazione.
Come abbiamo visto nell’articolo “HDT polimeri: perché sono importanti?“, il test HDT viene eseguito utilizzando un campione di materiale termoplastico, solitamente in forma di piccole barre o piastre, che viene sottoposto a un carico costante in condizioni di aumento graduale della temperatura. La normativa HDT ISO 75, nelle sue parti essenziali ISO 75-1, ISO 75-2 e ISO 75-3, fornisce linee guida dettagliate sulle modalità di esecuzione della prova, stabilendo i criteri specifici per la preparazione dei campioni e la selezione dei carichi costanti.
Il processo tipico di esecuzione del test, così come da normativa, prevede i seguenti passaggi:
Preparazione dei campioni
I campioni del materiale vengono tagliati o formati in conformità agli standard indicati, garantendo dimensioni e forme uniformi per una valutazione accurata.
Le Parti 2 e 3 della norma ISO 75 si focalizzano in particolare sulla valutazione di materiali specifici come l’ebanite e laminati termoindurenti ad alta resistenza per quanto riguarda la ISO 75-2, le plastiche rinforzate con fibre lunghe nel caso della ISO-3.
Applicazione del carico
I campioni vengono posti su un supporto di prova e viene applicato un carico costante sulla parte superiore di ciascun campione.
Riscaldamento graduale
I campioni vengono quindi inseriti in una camera di prova e sottoposti a un aumento graduale della temperatura. Durante questo processo, viene misurata la deformazione del materiale.
La procedura di test ha inizio alla temperatura ambiente, come specificato nella normativa ISO 75-1 che stabilisce 27°C come la temperatura massima di partenza. Dopo aver applicato il peso di prova conforme alla normativa di riferimento, il materiale subisce una deformazione iniziale influenzata dal tempo, considerata come parte superflua del processo. Questa deformazione viene eliminata azzerando la misurazione dello spostamento della deflessione o la penetrazione dell’ago dopo 5 minuti. Solo a questo punto inizia la prova: il fluido utilizzato per trasferire il calore viene riscaldato a una velocità costante di 50 K/h o 120 K/h fino a raggiungere la deflessione o la profondità di penetrazione specificata dagli standard.
Determinazione della HDT
La temperatura alla quale il campione inizia a flettersi o deformarsi sotto il carico specifico viene registrata come la Temperatura di Deformazione sotto Carico (HDT).
Principali settori di applicazione della normativa HDT ISO 75
Negli ultimi decenni, l’uso dei polimeri si è notevolmente diffuso e consolidato in vari settori industriali moderni, trasformandoli in uno dei materiali più utilizzati e versatili. Questo aumento nell’impiego dei polimeri è stato guidato da diversi fattori, tra cui la loro leggerezza, la flessibilità nelle proprietà meccaniche e termiche, la resistenza chimica e la capacità di essere facilmente modellati in varie forme e dimensioni.
L’impiego crescente dei polimeri sta impattando specifici settori industriali, quali ad esempio:
Industria Automobilistica
I polimeri trovano impiego nell’industria automobilistica per la produzione di componenti leggeri ma resistenti, riducendo il peso complessivo dei veicoli e migliorando l’efficienza dei carburanti. Sono utilizzati per parti interne ed esterne, come paraurti, pannelli, interni delle auto e componenti del motore. Il test HDT ISO 75 diventa essenziale in questo contesto per garantire che i polimeri mantengano le loro prestazioni anche a temperature elevate sotto carico.
Settore Aerospaziale
Nei settori aerospaziale e dell’aviazione, i polimeri vengono impiegati per la produzione di componenti leggeri e ad alte prestazioni, riducendo il peso degli aeromobili e aumentando l’efficienza del carburante. Il test HDT ISO 75 è centrale per garantire che i materiali mantengano la loro integrità strutturale in condizioni estreme di temperatura e pressione.
Elettronica e Tecnologia
Nel settore dell’elettronica, i polimeri sono utilizzati per involucri e componenti che richiedono resistenza al calore e isolamento elettrico. Il test HDT ISO 75 serve a garantire che questi materiali mantengano le loro prestazioni anche in condizioni di alta temperatura, specialmente nei dispositivi ad alta potenza o in ambienti in cui il calore può essere un problema.
Medicina
Nel settore medico, i polimeri vengono impiegati per la produzione di dispositivi biocompatibili, come impianti, protesi, strumenti chirurgici e apparecchiature mediche. Il test HDT ISO 75 garantisce che questi materiali mantengano la loro integrità strutturale e le loro proprietà fisiche e chimiche in ambienti fisiologici e di sterilizzazione.
L’adattamento e l’innovazione continua dei materiali plastici e termoplastici diventano sempre più importanti, assicurando di conseguenza una crescente centralità della prova HDT nel processo di progettazione e produzione di componenti industriali e beni di consumo odierni. In tutti settori, la normativa HDT ISO 75 assume un ruolo fondamentale nel garantire che i polimeri utilizzati rispettino gli standard di qualità richiesti, garantendo al contempo la sicurezza, l’affidabilità e le prestazioni dei prodotti finali.
HDT ISO 75: macchine di prova utilizzate
Operativa nel settore della caratterizzazione dei materiali, AMSE Srl una vasta gamma di macchine di prova per determinare la temperatura HDT di deflessione delle materie plastiche sotto carico, con versioni a 2, 3, 4 e 6 stazioni indipendenti, a sollevamento manuale o automatico motorizzato.
Disponibili con PC da tavolo o interfaccia Touch Screen, questi strumenti consentono:
- l’immissione dei parametri di prova
- il monitoraggio della prova su ogni singola stazione
- la lettura dei risultati
- il salvataggio dei parametri e dei risultati di prova su chiavetta USB (o altra unità di memoria esterna) per la gestione con software in dotazione.
Guida alla normativa ISO 75 e al test HDT polimeri
La normativa ISO 75 comprende un insieme di standard ISO 75-1, ISO 75-2 e ISO 75-3 sviluppati dall’International Standards Organization per determinare la temperatura di deflessione (HDT – Heat Deflection Temperature) delle materie plastiche sotto carico.
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AMSE HDT/Vicat
AMSE propone una gamma completa di strumenti scientifici per la determinazione delle temperature HDT e Vicat dei materiali polimerici.
