Vicat ISO 306 e la determinazione della temperatura di rammollimento
Il Vicat ISO 306 è uno standard internazionale che definisce il metodo e i requisiti della prova per determinare la temperatura di rammollimento dei materiali plastici sotto carico. Questo test è cruciale per valutare la capacità dei materiali plastici di mantenere la loro forma e le loro proprietà meccaniche sotto l’influenza di temperature elevate.
I materiali plastici soggetti a termoplasticità incrementale alle alte temperature sono una categoria importante nel vasto campo dei polimeri. Questi materiali diventano morbidi e plasmabili quando riscaldati e ritornano solidi quando raffreddati. Tale comportamento può essere sia un vantaggio sia uno svantaggio a seconda dell’applicazione specifica del materiale. La loro termoplasticità li rende particolarmente utili in processi industriali come lo stampaggio a iniezione e l’estrusione, dove il materiale deve essere facilmente modellato in forme complesse. Tuttavia, il rammollimento a temperature elevate può presentare sfide e controindicazioni quando i materiali sono destinati ad applicazioni che richiedono integrità strutturale sotto stress termico. Per esempio, componenti plastici all’interno di dispositivi elettronici, parti automobilistiche esposte al sole o imballaggi che devono resistere a processi di sterilizzazione calda possono incontrare problemi se il materiale non mantiene le sue proprietà meccaniche.
La temperatura alla quale un materiale plastico passa da uno stato duro/vetroso a uno morbido/ruvido passa da uno stato duro/vetroso a uno morbido/ruvido o viceversa è nota come temperatura di transizione vetrosa (Tg, abbreviazione di glass transition) per polimeri amorfi o temperatura di fusione (Tm) per quelli semicristallini. Materiali con una bassa Tg o Tm sono più inclini a rammollirsi a temperature che possono essere facilmente raggiunte durante l’uso quotidiano o in ambienti industriali. La selezione del materiale giusto per un’applicazione specifica richiede una comprensione approfondita delle proprietà termiche del materiale e del contesto di utilizzo.
Di conseguenza, l’importanza del test Vicat ISO 306 si estende quindi oltre la mera valutazione tecnica; esso serve come un benchmark cruciale nell’industria dei materiali plastici, influenzando le decisioni di progettazione e produzione presenti e future. Vediamo in che modo in questo articolo.
Come viene eseguito il test Vicat ISO 306
Il test Vicat è una procedura standardizzata definita dalla normativa internazionale ISO 306 per determinare la temperatura di rammollimento (VST) dei materiali plastici sotto carico. Questo test è di fondamentale importanza nell’industria dei polimeri poiché aiuta a stabilire le proprietà termiche dei materiali plastici, in particolare la loro capacità di mantenere forma e consistenza alle alte temperature.
Seguendo rigorosamente la procedura stabilita dall’ISO 306, i produttori possono fornire una misura affidabile della resistenza al calore dei loro materiali, assicurando sicurezza, affidabilità e conformità alle normative internazionali. Questa metodologia standardizzata non solo garantisce l’uniformità dei risultati a livello globale, ma fornisce anche ai produttori le informazioni necessarie per valutare la resistenza termica dei loro prodotti.
Esaminiamo quindi dettagliatamente la procedura del Test Vicat ISO 306 per evidenziare l’approccio sistematico adottato per determinare la temperatura di rammollimento (VST) dei materiali plastici sotto carico.
Preparazione del provino
Prima di iniziare il test, è necessario preparare il campione di materiale plastico secondo le dimensioni specificate dalla norma ISO 306. Il materiale viene generalmente tagliato in lastre, in modo da ottenere una barretta a sezione rettangolare conforme alla norma di riferimento. È cruciale che i campioni siano omogenei e privi di bolle d’aria o difetti per garantire risultati affidabili.
Riscaldamento e applicazione del carico
Il campione viene posizionato in un forno termico. Un penetratore, solitamente una punta piatta o sferica in acciaio, è posizionato in modo da poggiare sul campione con un carico definito dall’ISO 306. Il forno viene quindi gradualmente riscaldato a un tasso specificato, solitamente di 50°C per ora o 120°C per ora, a seconda della tipologia del materiale e delle specifiche standard.
La norma ISO 306 classifica, infatti, le metodologie di prova in due categorie principali, ciascuna con due diverse rate di aumento della temperatura, risultando quindi in quattro protocolli di test distinti
- Metodo A: applicazione di un carico di 10 N con un aumento di temperatura di 50 °C/h,
- Metodo A: applicazione di un carico di 10 N con un aumento di temperatura di 120 °C/h,
- Metodo B: applicazione di un carico di 50 N con un aumento di temperatura di 50 °C/h,
- Metodo B: applicazione di un carico di 50 N con un aumento di temperatura di 120 °C/h.
Misurazione della temperatura di rammollimento
Man mano che la temperatura aumenta, il materiale inizia a rammollirsi, permettendo al penetratore di affondare nel campione sotto il peso del carico applicato. La determinazione avviene tramite penetrazione dell’ago a una velocità di riscaldamento (50 °C/h o 120 °C/h) e forza (10 N o 50 N) definite. La temperatura alla quale il penetratore raggiunge una profondità specifica, generalmente 1 mm, viene registrata come temperatura di ammorbidimento Vicat.
Verifica finale
Per garantire la precisione, il test viene generalmente ripetuto su più campioni dello stesso materiale. La norma ISO 306 richiede che i risultati siano coerenti entro un margine di errore ristretto. Se i risultati ottenuti da campioni diversi mostrano una variazione significativa, possono essere necessarie ulteriori indagini per identificare eventuali problemi nel materiale o nella procedura di test.
Test Vicat ISO 306: macchine di prova utilizzate
Operativa nel settore della caratterizzazione dei materiali, AMSE Srl offre un ampio spettro di strumenti per la determinazione della temperatura Vicat dei materiali polimerici, in conformità alla norma internazionale di riferimento ISO 306 e altre equivalenti.
La nostra gamma Vicat comprende versioni a 2, 3, 4 e 6 stazioni indipendenti, a sollevamento manuale o automatico motorizzato. Disponibili con PC da tavolo o interfaccia Touch Screen per:
- 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.
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AMSE propone una gamma completa di strumenti scientifici per la determinazione delle temperature HDT e Vicat dei materiali polimerici.
