HDT Temperatura de deflección del calor

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Heat deflection temperature (HDT)

HDT o Temperatura de deflexión térmica, se basa en una medición de flexión en una barra de prueba estándar, cargada con una fuerza constante y con un aumento gradual de la temperatura; La temperatura a la que se alcanza una cierta desviación de flexión se denomina HDT. Todas las condiciones están normalizadas: dimensiones de la muestra, velocidad de calentamiento (2°C/min), carga (dos casos: ISO-A con un esfuerzo de flexión máximo de 1.80 MPa, ISO-B con 0.45 MPa)(ASTM con un esfuerzo de flexión máximo de 1.82 MPa y con 0.455 MPa), límite de deflexión de flexión (0.32 mm). El esfuerzo, σ, es fijo, así como la deformación, ε, en el momento de la lectura de la temperatura, por lo que también E = σ/ε. De hecho, la temperatura se mide a la cual el módulo de elasticidad E, se ha reducido a un nivel prescrito. Estos niveles de E son de aproximadamente 1000 y 250 MPa para ISO-A e ISO- respectivamente. La deflexión del calor se define como el estándar en el que una barra de prueba estándar desvía una distancia específica bajo una carga. Se usa para determinar la resistencia al calor a corto plazo. Es posible distinguir entre altas y bajas temperaturas. Aparentemente, el ISO-HDT da una indicación de la temperatura superior que puede ser soportada bajo tensión. Las temperaturas del HDT aumentan cuando hay cargas de refuerzo o fibras cortas. Tg y Tm, por supuesto, no cambiarán, pero el aumento de la rigidez hace que toda la curva E (T) cambie a un nivel superior. El efecto del refuerzo sobre ISO-HDT y sobre Vicat es, para los polímeros semicristalinos, mucho mayor que para los vidrios amorfos.

Temperatura de deflexión por calor (HDT) (ASTM D 648, ISO 75-1 y 75-2)

La temperatura de deflexión por calor se define como la temperatura a la que una barra de prueba estándar (5 × 1/2 × 1/4 pulg.) desvía 0.010 pulg. bajo una carga establecida de 66 o 264 psi. La prueba de temperatura de deflexión por calor, también conocida como prueba de temperatura de distorsión por calor, se usa comúnmente para el control de calidad y para cribar y clasificar materiales para resistencia al calor a corto plazo. Los datos obtenidos por este método no pueden usarse para predecir el comportamiento de materiales plásticos a temperatura elevada ni pueden usarse para diseñar una pieza o seleccionar y especificar material. La temperatura de deflexión por calor es una medición de un solo punto y no indica la resistencia al calor a largo plazo de los materiales plásticos. La temperatura de distorsión por calor, sin embargo, distingue entre aquellos materiales que pierden su rigidez en un rango de temperatura estrecho y aquellos que son capaces de soportar cargas ligeras a altas temperaturas.

Aparatos y probetas

El aparato para medir la temperatura de deflexión térmica consta de un baño de aceite cerrado equipado con una cámara de calentamiento y controles de calentamiento automáticos que elevan la temperatura del fluido caloportador a una velocidad uniforme. También se incorpora un sistema de enfriamiento para enfriar rápidamente el medio de transferencia de calor para realizar pruebas repetidas. Las muestras se apoyan en soportes de acero de 4 pulg. aparte, con la carga aplicada en la parte superior de la muestra verticalmente y a medio camino entre los soportes. Los bordes de contacto del soporte y de la pieza por la que se aplica la presión se redondean a un radio de 1/4 pulg. Normalmente se utiliza un dispositivo de medición de deflexión adecuado, como un reloj comparador. Se utiliza un termómetro de mercurio para medir la temperatura. La unidad es capaz de aplicar una tensión de fibra de 66 o 264 psi en muestras por medio de un peso muerto. En la figura se ilustra un dispositivo de medición de la deflexión por calor disponible comercialmente con un primer plano de un portamuestras. Más recientemente, se han desarrollado probadores automáticos de temperatura de deflexión por calor. Estos comprobadores normalmente reemplazan los dispositivos de medición de temperatura y deflexión convencionales por dispositivos de medición electrónicos más sofisticados que contienen un sistema de lectura digital y un registrador de gráficos que imprime los resultados. Un aparato automático de este tipo elimina la necesidad de la presencia continua de un operador y, por lo tanto, minimiza los errores relacionados con el operador. Las muestras de prueba consisten en barras de prueba de 5 pulg. de largo y 1/2 pulg. de profundidad por cualquier ancho de 1/8 a 1/2 pulg. Las barras de prueba pueden moldearse o cortarse a partir de una hoja extruida siempre que tengan superficies lisas y planas y estén libres de marcas de hundimiento o destellos excesivos. Las muestras se acondicionan empleando procedimientos de acondicionamiento estándar.

Variables de prueba y limitaciones Estrés residual

Las muestras que constan de un alto grado de tensiones residuales "moldeadas" o un alto grado de orientación tienen una tendencia a aliviar las tensiones a medida que aumenta la temperatura. La deformación de la muestra se produce en dirección descendente debido a la carga externa. La deformación debida a la relajación de la tensión y la deflexión, que se produce por el ablandamiento de la muestra, combinados entre sí, produce una falsa temperatura de deflexión por calor. Sin embargo, si las muestras se recocen en una atmósfera de horno controlada antes de la prueba, las tensiones pueden aliviarse y la deformación prácticamente puede eliminarse. La temperatura de deflexión por calor de la muestra no recocida suele ser más baja que la de una muestra recocida comparable.

Espesor de la muestra

Las muestras más gruesas tienden a exhibir una temperatura de deflexión por calor más alta. Esto se debe a la conductividad térmica inherentemente baja de los materiales plásticos. La muestra más gruesa requiere más tiempo para calentarse, lo que produce una temperatura de deflexión por calor más alta.

Estrés de la fibra

Cuanto mayor sea la tensión o carga de la fibra, menor será la temperatura de deflexión por calor. La diferencia en los valores de temperatura de deflexión por calor resultante de diferentes tensiones de las fibras varía según el tipo de polímero.

Preparación de espécimen

Las muestras moldeadas por inyección tienden a tener una temperatura de deflexión por calor más baja que las muestras moldeadas por compresión. Esto se debe a que las probetas moldeadas por compresión están relativamente libres de tensiones.

HDT Test

Procedimiento de prueba

La muestra se coloca en el aparato junto con los dispositivos de medición de temperatura y deflexión y todo el conjunto se sumerge en el baño de aceite mantenido a temperatura ambiente. La carga se aplica a un valor deseado (tensión de fibra de 66 o 264 psi). Cinco minutos después de aplicar la carga, el indicador se ajusta a cero y el aceite se calienta a una velocidad de 2 ± 0,2°C/min. La temperatura del aceite a la que la barra se ha desviado 0.010 pulg. se registra como la temperatura de deflexión por calor a la tensión de fibra especificada.Las barras se colocan debajo del dispositivo de medición de desviación. Una carga de 0.45 MPa o 1.80 MPa se coloca en cada espécimen. Las muestras se bajan luego a un baño de aceite de silicona donde la temperatura se eleva a 2°C por minuto hasta que desvían 0.25 mm para ASTM, 0.32 mm para ISO en plano, y 0.34 mm para ISO en sentido horario.

Tamaño de la muestra:

ASTM D648 utiliza una barra estándar de 5 "x ½" x ¼ "ISO en pruebas de bordes utiliza barras de 120 mm x 10 mm x 4 mm. Prueba plana ISO 75 utiliza barras de 80 mm x 10 mm x 4 mm.

Keywords: Deflection temperature under load (DTUL), Heat deflection temperature,Temperatura de deflexión térmica

Nome del polimero	Valore minimo (°C)	Valore massimo (°C)
ABS - Acrilonitrile Butadiene Stirene	88	100
ABS ad alto calore	85	120
ABS ad alto impatto	80	100
ABS ignifugo	80	110
ABS/PC ignifugo	80	110
ASA - Acrilonitrile Stirene Acrilato	75	80
ASA/PC ignifugo	115	115
CA - Acetato di cellulosa	44	90
CAB - Butirrato di acetato di cellulosa	45	94
COC - Copolimero di olefine cicliche	116	151
Copolimero PP (polipropilene).	50	60
CP - Proprionato di cellulosa	44	110
CPVC - Cloruro di polivinile clorurato	85	110
Cristallo PS (polistirolo).	70	90
DPI - Etere di polifenilene	90	130
DPI, caricati con minerali	90	110
DPI, impatto modificato	90	120
DPI, rinforzato con fibra di vetro al 30%.	134	144
DPI, ritardanti di fiamma	90	150
ECTFE - Etilene clorotrifluoroetilene	63	67
ETFE - Etilene Tetrafluoroetilene	70	100
EVA - Etilene Vinil Acetato	23	23
FEP - Etilene Propilene Fluorurato	48	60
HDPE - Polietilene ad alta densità	45	60
HIPS - Polistirene ad alto impatto	75	80
HIPS ritardante di fiamma V0	80	85
Ionomero (copolimero di etilene-metil acrilato)	40	40
LCP - Polimero a cristalli liquidi	190	190
LCP caricato con minerali	180	220
LCP rinforzato con fibra di carbonio	220	220
LCP rinforzato con fibra di vetro	210	240
LDPE - Polietilene a bassa densità	30	40
MABS - Acrilonitrile Butadiene Stirene Trasparente	93	94
Miscela ABS/PC	100	110
Miscela ABS/PC 20% fibra di vetro	115	115
Miscela ASA/PC	105	110
Miscela ASA/PVC	75	77
Miscela PC/PBT	60	121
Miscela PC/PBT, caricata in vetro	121	193
Miscela TPI amorfa, alto flusso	240	240
PA 11 - (Poliammide 11) rinforzato 30% fibra vetro	170	170
PA 11, Conduttivo	46	46
PA 11, Flessibile	40	50
PA 11, Rigido	46	53
PA 12 (Poliammide 12) , Conduttivo	50	50
PA 12, caricata in vetro	60	68
PA 12, Flessibile	46	50
PA 12, Rigido	45	55
PA 12, Rinforzato con fibre	151	170
PA 46 (Poliammide 46)	150	155
PA 46, 30% fibra di vetro	282	285
PA 6 - Poliammide 6	60	80
PA 6-10 - Poliammide 6-10	80	85
PA 66 - Poliammide 6-6	65	105
PA 66, 30% fibra di vetro	230	255
PA 66, carica minerale al 30%.	178	182
PA 66, impatto modificato	60	100
PA 66, modificato all'impatto, 15-30% fibra di vetro	60	100
PAI - Basso attrito	279	280
PAI - Poliammide-Immide	275	280
PAI - Rinforzato con fibra di vetro al 30%.	280	280
PAN - Poliacrilonitrile	66	72
PAR - Poliarilato	110	174
PARA - Poliarilammide rinforzata con fibra di vetro 30-60%.	230	230
PBT - Polibutilene tereftalato	50	85
PBT, 30% fibra di vetro	195	225
PC - Policarbonato , alto calore	140	180
PC (policarbonato) 20-40% fibra di vetro	140	150
PC (policarbonato) 20-40% fibra di vetro ignifuga	140	150
PE - Polietilene 30% Fibra di vetro	121	121
PEEK - Polietereterchetone	150	160
PEEK - Rinforzato al 30% con fibra di carbonio	230	315
PEEK - Rinforzato con il 30% di fibra di vetro	230	315
PEI - Polieterimmide	190	200
PEI, caricato con minerali	200	210
PEI, rinforzato con fibra di vetro al 30%.	200	210
PEKK - Polieterchetonechetone, basso grado di cristallinità	139	143
PESU - Polietersulfone	195	203
PESU 10-30% fibra di vetro	210	216
PET - Polietilene tereftalato	65	80
PET, rinforzato con fibra di vetro 30/35%, modificato antiurto	220	220
PET, rinforzato con fibra di vetro al 30%.	220	240
PETG - Polietilene tereftalato glicole	63	63
PFA - Perfluoroalcossi	90	90
PHB - Poliidrossibutirrato	77	79
PI - Poliimmide	240	360
PMMA - Polimetilmetacrilato/Acrilico	70	100
PMMA (Acrilico) Alto Calore	85	160
PMMA (acrilico) antiurto modificato	70	95
PMP - Polimetilpentene	49	55
PMP rinforzato con fibra di vetro al 30%.	149	166
Poliammide semiaromatica	88	135
POM - Poliossimetilene (acetale)	110	136
POM (Acetale) Basso attrito	118	136
POM (acetale) caricato con minerali	100	140
POM (Acetale) Impatto Modificato	64	90
PP - Polipropilene 10-20% Fibra di vetro	90	127
PP (Polipropilene) Omopolimero	50	60
PP, 10-40% di talco caricato	56	75
PP, carica minerale al 10-40%.	50	68
PP, impatto modificato	46	57
PP, rinforzato con fibra di vetro 30-40%.	125	140
PPA - Poliftalammide	120	138
PPA, 30% minerale riempito	278	280
PPA, rinforzato con fibra di vetro al 33%.	296	298
PPA, rinforzato con fibra di vetro al 45%.	280	280
PPS - Solfuro di polifenilene	100	135
PPS, conduttivo	225	230
PPS, fibra di vetro e carica minerale	170	260
PPS, rinforzato con fibra di vetro al 20-30%.	250	260
PPS, rinforzato con fibra di vetro al 40%.	260	270
PS (polistirene) 30% fibra di vetro	77	122
PS, calore elevato	85	100
PSU - Polisulfone	160	174
PSU Mineral Filled	175	180
PSU, rinforzato con fibra di vetro al 30%.	175	185
PTFE - Politetrafluoroetilene	45	50
PTFE - Rinforzato con fibra di vetro al 25%.	200	200
PVC (cloruro di polivinile) , rinforzato con il 20% di FV	75	78
PVC rigido	54	75
PVC, Plastificato	30	53
PVC, riempimento plastificato	30	53
PVDC - Cloruro di polivinilidene	54	65
PVDF - Fluoruro di polivinilidene	50	125
SAN - Stirene Acrilonitrile	90	100
SAN, rinforzato con fibra di vetro al 20%.	95	100
SMA - Stirene Anidride Maleica	35	45
SMA, rinforzato con fibra di vetro al 20%.	105	120
SMA, ritardante di fiamma V0	110	110
SMMA - Stirene Metil Metacrilato	80	95
SRP - Polifenilene (Autorinforzato)	154	159
TPI amorfo, 30% GF	254	254
TPI amorfo, alto calore	235	235
TPI amorfo, calore moderato, trasparente	217	217
TPI amorfo, calore moderato, trasparente	230	230
TPI amorfo, calore moderato, trasparente	230	230
TPI amorfo, calore moderato, trasparente (in polvere)	230	230
UHMWPE - Polietilene ad altissimo peso molecolare	40	50
XLPE - Polietilene reticolato	40	63