São descritas em seguida as caraterísticas de material importantes a considerar ao selecionar um grau de material termoplástico.
A cristalinidade de um material identifica o estado do polímero a temperaturas de processamento podendo ir de amorfo a cristalino. Os polímeros amorfos são destituídos de qualquer estratificação e retêm este estado em condições ambientais. Os polímeros cristalinos têm uma composição ordenada de moléculas de plástico, que permite que as moléculas permaneçam mais juntas.
A extensão de cristalinidade é uma função de temperatura e tempo. As velocidades de arrefecimento rápido são associadas a níveis inferiores de conteúdo cristalino e vice versa. Em peças moldadas por injeção, as regiões espessas arrefecem mais devagar relativamente a regiões mais finas, tendo, portanto, um teor cristalino e uma compactação volumétrica superiores.
A temperatura do molde é a temperatura da superfície do molde que entra em contacto com o polímero. A temperatura do molde afecta o tempo de arrefecimento do plástico e não pode ser superior à temperatura de injeção de um material em particular.
A temperatura do plástico fundido é a temperatura do fundido. Aumentar a temperatura do fundido reduz a viscosidade de um material. Para além disso, um material mais quente diminuirá a espessura da camada solidificada. A diminuição da camada solidificada reduz a tensão de corte, pois a constrição do fluxo é inferior. Isto resulta numa menor orientação de material durante o fluxo.
O calor específico (Cp) de um material é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura da massa de uma unidade de material em um grau Celsius. Em termos básicos, é uma medida da capacidade de um material de converter a entrada de calor numa subida de temperatura real, que é medida à pressão atmosférica e num intervalo de temperaturas até à temperatura máxima de processamento do material.}
O separador Propriedades térmicas da caixa de diálogo Material termoplástico apresenta os dados de calor específicos em formato de tabela, como a seguir ilustrado:
A condutividade térmica (k)de um material é a taxa de transferência de calor por condução, por unidade de comprimento e por graus Celsius. A condutividade térmica é uma medida da taxa à qual um material pode dissipar calor. Esta taxa é medida sob pressão e num intervalo de temperaturas. A unidade de medida é em W/m-C, Watts por metro Celsius.
O separador Propriedades térmicas da caixa de diálogo Material termoplástico também apresenta os dados de condutividade térmica do material em formato de tabela da seguinte forma:
A viscosidade de um material é a medida da sua capacidade de fluir sob uma pressão aplicada. A viscosidade do polímero depende da temperatura e taxa de corte. Em geral, à medida que a temperatura e taxa de corte do polímero aumentam, a viscosidade diminui, indicando uma maior capacidade de fluxo sob uma pressão aplicada. A base de dados de materiais fornece um índice de viscosidade para materiais no separador Propriedades reológicas, que lhe permite comparar a facilidade do fluxo. O índice de viscosidade pressupõe uma taxa de corte de 1000 segundos recíprocos e apresenta a viscosidade à temperatura especificada entre parênteses.
A Autodesk fornece modelos pvT para contabilizar a compressibilidade do material durante uma análise Enchimento ou Enchimento+Compactação. Um modelo pvT é um modelo matemático que utiliza diferentes coeficientes para diferentes materiais, fornecendo uma curva de pressão em oposição ao volume, à temperatura.
Uma análise com base em dados pvT é mais precisa mas as iterações para temperatura e pressão em cada ponto no modelo aumentam a intensidade computacional. No entanto, isto é apropriado para modelos complexos com inesperadas e grandes alterações na espessura.
Tal como no arrefecimento de plásticos, a contração volumétrica altera significativamente a sua dimensão. Os fatores principais que afectam a contração são a orientação do arrefecimento, a cristalinidade, e as concentrações de calor.
Os materiais compósitos contêm cargas que são adicionadas aos polímeros para moldação por injeção. As cargas aumentam a rigidez do polímero e ajudam a certificar-se de que são produzidas peças de boa qualidade. A maioria dos compósitos comerciais contêm 10 a 50% de fibras por peso. Estes são vistos como suspensões concentradas onde ambas as interações de fibra mecânica e hidrodinâmica se aplicam. Em compósitos moldados por injeção, as distribuições da orientação da fibra apresentam uma natureza de camadas e são afectadas pela velocidade de enchimento, pelas condições de processamento e pelo comportamento do material.
Materiais diferentes podem ter impactos ambientais diferentes. A família de polímeros a que um material pertence pode dar uma indicação inicial da capacidade de processamento e potencial capacidade de reciclagem de um material. É fornecido um Código de identificação da resina de um material selecionado para ajudar a identificar a família do polímero.
Minimizar o consumo de energia do processo de moldação por injeção oferece vantagens, tanto em termos ambientais como de custo. Com base na Pressão de injeção e no Tempo de arrefecimento previstos para um conjunto de geometrias e espessura de peça, foi desenvolvido um Indicador de utilização de energia para cada material na base de dados de materiais termoplásticos. Isto dá uma indicação dos requisitos de energia relativa para produzir uma peça de um determinado material.
O Código de identificação de resina e o Indicador do consumo de energia são armazenados com os dados dos materiais termoplásticos.