ISO 527-2 e ASTM D638: tração de plásticos

Resposta rápida: as duas tracionam um corpo de prova de plástico até a ruptura e medem módulo, escoamento e ruptura, mas com corpos de prova e velocidades diferentes: os resultados não são intercambiáveis.

Suportes, carcaças, clipes, conectores e tampas plásticas trabalham sob carga a vida inteira. A tração do material da peça é o ensaio que confirma se o plástico que está no componente tem a rigidez e a resistência que o projeto considerou, e se o processo (secagem, temperatura de moldagem, teor de reciclado, carga de fibra) não degradou o material. É um ensaio que entra no plano de validação da peça, ao lado dos ensaios do componente montado.

O que o ensaio de tração de plásticos mede

Resultado	O que significa
Módulo de elasticidade (tração)	rigidez do material no trecho inicial e linear da curva
Tensão no escoamento	tensão em que o material deixa de se comportar elasticamente (quando há escoamento)
Deformação no escoamento	alongamento correspondente, em %
Tensão na ruptura / máxima	resistência do material
Deformação na ruptura	ductilidade: quanto o material alonga antes de romper

Plásticos frágeis (alguns com carga de fibra, por exemplo) rompem sem escoar; plásticos dúcteis (PP, PE, PA condicionada) escoam, formam pescoço e alongam muito. A norma define como reportar cada caso.

ISO 527-2 x ASTM D638: as diferenças que importam

Ponto	ISO 527-2	ASTM D638
Estrutura	parte 2 da série ISO 527 (a parte 1 traz os princípios gerais)	norma única
Corpo de prova mais comum	tipo 1A para o corpo de prova multipropósito injetado (ISO 3167) e tipo 1B para o usinado	tipo I
Velocidade	o módulo é medido em velocidade baixa (1 mm/min no corpo de prova multipropósito) e o restante do ensaio pode seguir em velocidade maior	velocidade definida pelo tipo de corpo de prova e pelo comportamento do material
Uso típico	especificações europeias e da maioria das montadoras	especificações norte-americanas e fichas de material

Como a geometria, a espessura e a velocidade mudam, um resultado pela ISO 527-2 não pode ser comparado diretamente com um pela D638. A primeira pergunta ao planejar o ensaio é qual norma a especificação da peça (ou a ficha do material) cita.

Corpo de prova moldado ou cortado da peça?

A Labmor trabalha com validação de produto pronto, e é aqui que a escolha do corpo de prova faz diferença:

Corpo de prova injetado nas dimensões da norma (tipo 1A ou tipo I) mostra a propriedade do material em condição de referência. É o que a ficha técnica do fornecedor de resina publica.
Corpo de prova usinado ou estampado da peça mostra o material como ele está no componente, com a orientação de fluxo, as linhas de solda e o grau de secagem reais. Na ISO 527-2, o usinado é o tipo 1B; para quando a peça não tem área suficiente, a norma traz corpos de prova em escala reduzida (como o 1BA e o 5A, no anexo, e os da ISO 20753), e a ASTM D638 tem o tipo V.

Os dois resultados respondem a perguntas diferentes. Para aprovar o material de um fornecedor, o injetado basta. Para investigar uma peça que quebrou em campo, ou para provar que o processo não degradou o material, o corpo de prova tirado da peça é mais informativo. O relatório precisa dizer de onde saiu a amostra e em que direção foi cortada.

Condicionamento

Plásticos higroscópicos, como as poliamidas, mudam muito de propriedade com a umidade absorvida. A especificação deve dizer se o ensaio é seco (como moldado) ou condicionado, e por quanto tempo. Um PA ensaiado seco pode ter rigidez bem maior do que o mesmo PA depois de condicionado. Na mesma lógica, o ensaio pode ser repetido depois de envelhecimento térmico ou de exposição a fluidos, para medir a retenção de propriedade.

Ensaios de plástico que costumam vir junto

No mesmo plano de validação, os ensaios de material mais frequentes no histórico da Labmor para plásticos são:

Flexão pela ISO 178 (também acreditada) e ASTM D790;
Densidade pela ASTM D792 e ISO 1183-1, ambas acreditadas — útil para confirmar o material e o teor de carga (veja o post);
Impacto Charpy e Izod (ISO 179, ISO 180) e normas de impacto de montadoras (veja o post);
Flamabilidade de materiais de interior (FMVSS 302, ISO 3795).

A lista de ensaios mecânicos está em Tração e Compressão e os fundamentos estão em Ensaio de tração.

Erros comuns

Citar "ISO 527" sem a parte e sem o tipo de corpo de prova.
Comparar um resultado da ISO com um limite escrito pela ASTM.
Medir a deformação pela travessa quando a norma pede extensômetro para o módulo (a ISO 527-2 prefere base de medida de 75 mm no corpo de prova multipropósito).
Esquecer o condicionamento em poliamidas e outros materiais higroscópicos.
Não registrar a direção de corte quando o corpo de prova sai da peça.

Experiência da Labmor

A determinação da resistência à tração e do alongamento pela ISO 527-2/2012 e pela ASTM D638/2014, além da flexão pela ISO 178/2019, faz parte do escopo acreditado da Labmor (CRL 1521, ABNT NBR ISO/IEC 17025), com capacidade até 20.000 N. Desde 2015 as duas normas aparecem em mais de 20 projetos do laboratório, a maior parte em plásticos.