Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
热塑性塑料小尺寸平板试样注塑成型制备标准规程（D5940-96）
📋 概述与适用范围
本标准D5940-96由美国材料与试验协会发布，技术内容与国际标准化组织ISO 294-3完全相同，是专门针对热塑性塑料小尺寸平板试样注塑成型的标准规程。其核心在于定义D型ISO模具（Type D1和Type D2）的结构与尺寸，用于制备60 mm×60 mm的小平板，厚度分别设定为1 mm（D1型）和2 mm（D2型）。通过对模具型腔、浇口、压力传感器等关键要素的严格限定，确保不同实验室所制试样具有高度可比性。
该标准适用于绝大多数热塑性材料，包括均聚物、共聚物及各类改性品种。所制备的小平板可直接用于多轴冲击性能测试（依据ISO 6603系列）以及成型收缩率测定（依据ISO 294-4）等试验。此外，通过加装专用嵌件，模具还可用于研究熔接痕对性能的影响。本标准与ASTM D5939（多用途试样注塑成型规程）、ASTM D5938（拉伸性能测定原则）和ASTM D5935（单点数据获取）等标准共同构成完整的试样制备与测试体系。
⚙️ 试验原理与方法
本标准采用D型ISO模具进行注塑成型，模具为双腔结构，可同时成型两片60 mm×60 mm的平板。板厚度为核心参数，D1型要求控制在1.0～1.1 mm之间，D2型要求2.0～2.1 mm，公差严格以确保试样截面积一致。浇口设计是影响试样质量的关键环节：浇口厚度必须减至最小，以最大限度降低熔体在高速充填时产生的剪切取向效应，避免试样内部出现各向异性而导致测试结果偏离材料本征性能。
提示：浇口厚度最小化是降低分子取向、保证试样各向同性测量的重要手段，切勿为提高充模速度而随意增大浇口尺寸。
模具中强制安装压力传感器（位置见标准图2），该传感器必须与模腔表面齐平，避免对流场产生干扰。其主要用途是配合完成成型收缩率的精确测量（按ISO 294-4），同时也可用于注射过程的监控，如确定注射‑保压切换点。注塑温度、注射速度、保压压力等工艺参数虽未在本标准中逐一列出，但要求操作者遵循ISO 294-1或ASTM D5939的通用原则，并根据具体材料进行优化调整，以获得无缺陷且性能稳定的试样。
📊 技术参数与指标
下表演示了D型ISO模具的主要尺寸规格和构造要求，这些数据是判断模具是否合格的基础依据。所有数值均源自标准原文，使用者必须严格遵守。
| 📏 参数 | 🟦 模具类型 D1 | 🟦 模具类型 D2 |
|---|---|---|
| 板长度 (mm) | 60～62 | 60～62 |
| 板宽度 (mm) | 60～62 | 60～62 |
| 板厚度 (mm) | 1.0～1.1 | 2.0～2.1 |
| 🔧 序号 | 📐 关键项目 | 🎯 要求描述 |
|---|---|---|
| 1 | 型腔数目 | 两个型腔，对称布置 |
| 2 | 浇口厚度 | 采用最小厚度，降低取向影响 |
| 3 | 压力传感器 | 与模面共面，收缩率测量必配，亦可用于注射控制 |
| 4 | 其他构造 | 符合ASTM D5939第4.1.3条相关要求 |
| 📌 相关标准 | 与标准D5940的关系 |
|---|---|
| ASTM D5939 | 多用途试样注塑成型规程，提供通用原则 |
| ASTM D5938 | 拉伸性能测定一般原则，适用试样尺寸配合 |
| ASTM D5935 | 可比较单点数据的获取与呈现 |
| ISO 294-1 / ISO 294-4 | 注塑试样通用原则及收缩率测定方法 |
| ISO 6603-1 / ISO 6603-2 | 多轴冲击性能试验方法，直接使用本标准试样 |
成功要点：严格对照表格尺寸验收模具，定期检查型腔磨损情况，确保试样厚度始终处于公差带内，是获得可靠测试数据的基础。
🔬 工程应用与注意事项
在实际工程中，本标准制备的小平板试样最常用于多轴冲击试验（落锤法或仪器化穿刺法）和成型收缩率测定。这些测试对试样厚度和表面质量极度敏感，因此必须严格控制每一个制备环节。首先，材料在注塑前应充分干燥，防止水分引起降解或表面缺陷。其次，模具温度应根据材料结晶特性设定，半结晶性塑料通常需要较高模温以控制结晶度和收缩率。保压时间与压力需通过试验确定，避免出现缩痕或飞边。
注意：试样注塑后应进行状态调节（按材料标准），并在测量厚度时剔除任何超差个体（D1厚度超出1.0-1.1 mm，D2超出2.0-2.1 mm），否则可能严重影响冲击强度的绝对值。
质量控制方面，建议每批次测量至少10片试样的中心厚度和边缘厚度，记录波动范围。模具浇口区域应定期清洁，防止树脂降解物堆积改变流道特性。当研究熔接痕效应时，需按照附录A2安装嵌件，并注意嵌件的定位精度。此外，由于本标准与ISO 294-3完全等同，所制备的试样可直接用于国际比对，无需额外验证。
❓ 常见问题解答
🔍 问：D1和D2模具如何选择？
答：根据目标测试标准对试样厚度的要求选择。如ISO 6603-2多轴冲击通常使用2 mm厚试样，则选D2型；某些薄板冲击试验可能指定1 mm，则选D1型。厚度是决定测试结果的直接因素，不可混用。
答：根据目标测试标准对试样厚度的要求选择。如ISO 6603-2多轴冲击通常使用2 mm厚试样，则选D2型；某些薄板冲击试验可能指定1 mm，则选D1型。厚度是决定测试结果的直接因素，不可混用。
💡 问：为什么压力传感器必须与模面共面？
答：传感器若凸出或凹陷于模腔表面，将干扰熔体流动前沿的形态，改变局部应力分布，最终导致成型收缩率测量值失真。共面安装可确保传感器不破坏流场，使收缩数据真实反映材料行为。
答：传感器若凸出或凹陷于模腔表面，将干扰熔体流动前沿的形态，改变局部应力分布，最终导致成型收缩率测量值失真。共面安装可确保传感器不破坏流场，使收缩数据真实反映材料行为。
⚡ 问：本标准试样能否直接用于拉伸性能测试？
答：标准主要面向多轴冲击和收缩率测试。60 mm×60 mm的平板虽可通过切割制成小型拉伸试样，但推荐使用ASTM D5939规定的多用途试样进行拉伸测试。本标准试样尺寸有限，不直接满足标准拉伸试样要求。
答：标准主要面向多轴冲击和收缩率测试。60 mm×60 mm的平板虽可通过切割制成小型拉伸试样，但推荐使用ASTM D5939规定的多用途试样进行拉伸测试。本标准试样尺寸有限，不直接满足标准拉伸试样要求。
📌 问：注塑参数是否包含在本标准中？
答：未包含具体数值。但标准要求遵循ISO 294-1或ASTM D5939的通用原则，并针对材料特性调整。建议记录实际工艺条件，以便在数据异常时追溯。严格控制重复性参数（如模温、注射速度）是保证试样一致性的关键。
答：未包含具体数值。但标准要求遵循ISO 294-1或ASTM D5939的通用原则，并针对材料特性调整。建议记录实际工艺条件，以便在数据异常时追溯。严格控制重复性参数（如模温、注射速度）是保证试样一致性的关键。
🎯 问：本标准与ISO 294-3在技术上有差异吗？
答：没有差异。标准1.2条款明确声明本实践与ISO 294-3完全相同。这意味着按照本标准制备的试样完全符合国际标准要求，可接受全球范围的数据比对，无需额外转换或认可。
答：没有差异。标准1.2条款明确声明本实践与ISO 294-3完全相同。这意味着按照本标准制备的试样完全符合国际标准要求，可接受全球范围的数据比对，无需额外转换或认可。
