ASTM D792 e ISO 1183-1: densidade de plásticos

Resposta rápida: as duas medem a densidade por imersão: a amostra é pesada no ar e no líquido, e a diferença dá o volume. Serve para confirmar o material e detectar vazios. As duas são acreditadas na Labmor.

Densidade parece um dado de ficha técnica, mas dentro de um plano de validação ela responde perguntas bem práticas: a peça foi injetada com o polímero especificado? O teor de talco ou de fibra de vidro está dentro do que o desenho pede? O componente tem bolhas internas? Duas peças de lotes diferentes são do mesmo material? Tudo isso pode ser verificado com uma amostra de poucos gramas tirada da própria peça.

Como funciona o método por imersão

O princípio é o de Arquimedes: um corpo submerso perde peso igual ao peso do líquido que desloca.

1. A amostra é pesada no ar em balança analítica.
2. Em seguida é pesada submersa no líquido de imersão (normalmente água destilada), presa a um suporte fino.
3. A diferença entre as duas massas, dividida pela densidade do líquido na temperatura do ensaio, dá o volume da amostra.
4. Densidade = massa / volume. A ASTM D792 também expressa o resultado como gravidade específica (relação com a água a 23 °C).

A temperatura do líquido é controlada e registrada, porque a densidade da água varia com ela. Bolhas de ar presas à superfície da amostra precisam ser removidas antes da leitura, senão o volume aparece maior e a densidade, menor.

ASTM D792 ou ISO 1183-1?

As duas normas descrevem o mesmo princípio, com diferenças de detalhe:

Para materiais mais leves que a água (PP, PE), a amostra boiaria. Nesse caso usa-se um peso afundador (sinker) ou um líquido de imersão de densidade menor, conforme a norma.

A ISO 1183-1 é escrita para plásticos não celulares e, no método A, para material sólido sem vazios. Espumas e materiais porosos não são o alvo dessas normas; para eles existe a densidade aparente (por exemplo, ISO 845), medida por massa e dimensões.

Para que serve na validação da peça

A Labmor trabalha com validação de produto pronto, e a densidade costuma entrar no plano de ensaios como uma verificação do material da peça. Os usos mais comuns:

• Identificação e conformidade do material: cada polímero tem uma faixa de densidade. Um PP que mede como PA, ou um ABS fora da faixa, é sinal de troca de material.
• Teor de carga: talco, carbonato e fibra de vidro aumentam a densidade. Um PP com 20% de talco e um com 30% têm densidades diferentes, e a medição indica se a formulação está dentro do especificado.
• Vazios e porosidade: uma peça injetada com bolhas internas mede densidade menor que a do material. Comparar a densidade da peça com a de uma referência maciça ajuda a investigar rechupes e falhas de compactação. Como a norma pressupõe material sem vazios, o relatório deixa claro quando a medição foi usada com esse fim.
• Comparação entre lotes ou fornecedores: dois lotes do mesmo componente devem ter densidade praticamente igual.
• Material reciclado: variações de densidade podem indicar mistura de polímeros ou contaminação.

A densidade sozinha não identifica um material com certeza, mas é a triagem mais barata e rápida. Quando ela acende um alerta, o próximo passo pode ser a tração do material, a dureza ou uma análise química.

Como preparar e enviar a amostra

• Um pedaço maciço da peça basta, sem cantos vivos que prendam ar e sem tinta ou revestimento (que tem densidade própria).
• Superfície lisa: cortes com rebarbas ou fissuras prendem bolhas.
• Representatividade: se a dúvida é sobre vazios, a amostra deve vir da região suspeita; se é sobre o material, de uma região maciça.
• Quantidade: a norma define o número de determinações; enviar mais de uma peça permite repetir o ensaio em lotes diferentes.
• Material higroscópico (como a poliamida) pode exigir condicionamento antes da pesagem, conforme a especificação.

Erros comuns

• Ensaiar com a pintura ou o cromado, que distorcem o resultado.
• Ignorar as bolhas presas à amostra no líquido.
• Usar a norma de imersão em espuma ou em material celular.
• Comparar resultados em temperaturas diferentes sem correção.

Acreditação e experiência da Labmor

A determinação da densidade por imersão pela ISO 1183-1/2019 (método A) e pela ASTM D792/2020 faz parte do escopo acreditado da Labmor (CRL 1521, ABNT NBR ISO/IEC 17025). Desde 2015 a ASTM D792 aparece em mais de 45 projetos do laboratório, principalmente em plásticos e também em espumas, revestimentos de bancos e borrachas; a ISO 1183-1 já foi usada também em vidros. Outros ensaios de bancada da mesma área estão em Ensaios Físicos.