D-MDR 3000 Reómetro dinámico de cavidad móvil - MonTech
ISO 13145 | ISO 6502 | ASTM D 5289 | ASTM D 6204 | ASTM D 6601 | ASTM D 6048 | ASTM D 7050 | ASTM D 7605 | DIN 53529
Utilizando un sensor de desplazamiento avanzado, el reómetro dinámico de cavidad móvil de nivel medio proporciona una mayor sensibilidad de los resultados para la caracterización del caucho.
Funciones avanzadas y aplicaciones
- Motor patentado por MonTech de accionamiento de par directo sin desgaste que garantiza un movimiento variable de gran precisión de deformaciones, frecuencias y secuencias controladas
- Equipado con tecnología de transductor inteligente para la máxima precisión de medición
- Sensor de desplazamiento angular de alta precisión con 0,000001°.
- Ensayos dinámicos preprogramadas
- Robusto bastidor de máquina de la serie 3000 para las lecturas más estables en laboratorios o en los entornos de producción más duros
- Bastidor sin ventilador y sellado, lo que evita que los residuos entren en los sistemas críticos
- Incluye el software de gestión de instrumentos MonControl LIMS
- Numerosos módulos opcionales para rutinas de ensayo avanzadas
Módulos avanzados
Sistema de medición de la presión en la cavidad del troquel
El sistema incluye un transductor combinado de fuerza/par y un sistema de amplificación de 2 canales para realizar mediciones simultáneas de par y fuerza en tiempo real. Este sistema mide la fuerza normal para calcular la presión dentro de la cavidad de la matriz del reómetro. El transductor de fuerza y el amplificador se equilibran automáticamente antes de cada prueba. La medición simultánea de la presión y el par de torsión es una forma sencilla de cuantificar la expansión/contracción del compuesto antes, durante y después de la vulcanización.
Sistema de control de la presión de la cavidad del troque
Con esta opción, la presión de la cavidad también puede controlarse según un nivel de presión programado o calculado en línea. La fuerza de cierre y la separación de la matriz están diseñadas como un eje variable e independiente para poder controlar la presión de la cavidad. Este sistema es especialmente adecuado para las secuencias de ensayo que incluyen el curado y el enfriamiento de la muestra para un análisis mecánico dinámico. Este sistema puede utilizarse para compensar la contracción del material y evitar cualquier deslizamiento en la cámara de ensayo. Esta tecnología está patentada en todo el mundo por MonTech.
Automatización lineal
Aumento fácil de la productividad:
Los sistemas de automatización lineal se utilizan principalmente para las pruebas en línea, utilizando un alimentador directo rápido y fiable con la película inferior como soporte de transporte.
5 Muestras:
Este sistema presenta una carga y descarga de muestras automatizada con una cola lineal de 5 muestras de ensayo. Es ideal para realizar pruebas en línea.
10 Muestras:
Este sistema está equipado con las mismas características que el cargador lineal de 5 muestras, pero puede poner en cola hasta 10 muestras de prueba, lo que hace que este sistema sea ideal para fines de pruebas en línea y para pruebas de laboratorio.
Los sistemas de automatización lineal son siempre la opción preferida para materiales muy pegajosos, como las siliconas o el pegamento, que los sistemas de brazo de carga de muestras no pueden manejar.
Automatización de bandejas
Máxima eficiencia
Los sistemas de automatización de bandejas permiten a los usuarios poner en cola grandes cantidades de muestras y dejar el sistema de pruebas en funcionamiento totalmente desatendido durante largos períodos. Con el sistema patentado de colocación directa de muestras de MonTech, la precisión de la colocación de las muestras y la repetibilidad de los resultados de las pruebas aumentan considerablemente. Las muestras son manipuladas y controladas por un sistema de vacío de alto volumen, lo que garantiza la perfecta recogida, transporte y entrega de las muestras, incluso en el caso de muestras de ensayo que no son ideales.
Bandeja de 24, 48 o 100 muestras
Este sistema cuenta con carga y descarga de muestras automatizada con un sistema de manipulación directa de la bandeja a la cámara
MCool -40 Refrigeración por aire frío
Sistema de refrigeración de carga integrado que separa las corrientes de aire suministradas en fracción fría (-45°C) y caliente (+110°C) para mejorar el rendimiento de la máquina en comparación con el sistema de refrigeración neumática estándar. Este sistema es especialmente adecuado para realizar ensayos a temperatura ambiente o inferior, con el fin de proporcionar los resultados de ensayo más precisos, así como correlaciones con los entornos de aplicación del producto final. Este sistema es muy recomendable para los ensayos dinámicos y es imprescindible para los ensayos en el rango de temperatura ambiente.
Los tubos vortex se instalan en línea con el sistema de refrigeración neumática estándar.
El principio de funcionamiento del sistema de refrigeración MCool 10 es muy sencillo:
- El aire se acelera y se separa en centrífugas de carga.
- A continuación, la fracción fría del aire se utiliza para la refrigeración por separado de las dos cavidades de ensayo hasta los +8°C.
- Sólo se requiere un suministro de aire forzado con al menos 4 Bares – no se necesitan enfriadores o líquidos refrigerantes adicionales. (el rendimiento de los sistemas de refrigeración depende del aire suministrado)
Esta tecnología está patentada en todo el mundo por MonTech.
Sistema de adquisición de datos de alta velocidad
La opción de alta velocidad DAQ ofrece una resolución de flujo de resultados única, así como un nivel máximo de precisión para la señal de par y la posición del motor. Ambos canales se muestrean y procesan simultáneamente con una resolución de 24 bits a una velocidad de datos de 180KHz. Todos los flujos de datos se transmiten al PC y se calculan en línea en tiempo real. También es posible guardar los flujos de datos en bruto en la memoria del PC. Esto hace que el sistema sea especialmente adecuado para fines de reología FT, así como para aplicaciones que requieren un análisis preciso de las respuestas de los materiales en cualquier armónico.
MCool -40 Refrigeración por aire frío
El avanzado sistema de refrigeración cuenta con un sistema de refrigeración líquida con una unidad de refrigeración externa. El sistema de refrigeración funciona como complemento del sistema de refrigeración neumática. Si se requieren temperaturas más bajas, la unidad de refrigeración comenzará a enfriar las cavidades hasta -40°C. Las dos cavidades se enfrían por separado mediante la unidad externa conectada al instrumento. El sistema de refrigeración por líquido es capaz de realizar cualquier ensayo, desde el curado de la muestra hasta el ensayo de transición vítrea.
El sistema de calentamiento de las cavidades permanece inalterado; los instrumentos equipados con esta unidad de refrigeración mantienen las funciones de un reómetro de cavidad móvil o de un analizador de procesos de caucho.
Esta tecnología está patentada en todo el mundo por MonTech
Especificaciones técnicas
Normas ISO 13145 | ISO 6502 | ASTM D 5289 | ASTM D 6204 | ASTM D 6601 | ASTM D 6048 | ASTM D 7050 | ASTM D 7605 | DIN 53529
Sistema de accionamiento Sistema de servo accionamiento directo y sin desgaste con cojinetes cerámicos.
Frecuencia de oscilación 0,001 Hz hasta 100 Hz
Deformación de oscilación +/- 0.001° hasta 180 °
Temperatura Ambiente a 232 °C, precisión +/- 0,03 °C
Datos medidos Par (dNm, lbf.in, kgf.cm), Temperatura (°C, °F), Presión (bar, kg por cm²), Tiempo (min – min / min – seg / seg), Velocidad de cizallamiento (1/s, rad/s), Velocidad de curado (1/min, 1/seg)
Datos calculados S΄, S˝, S*, G΄, G˝, G*, tan δ, η΄, η˝, η*
Volumen de la muestra aprox. 4,5 cm3
Cavidad Separación: 0,45 mm nominal
Configuración: Bicónico, sistema de cavidad cerrado, sellado
Rango de par 0,01 a 235 dNm | 0,01 a 208 in.lb
Interfaz de datos Ethernet (10/100 MBit), USB (int.), tarjeta CF (int.), RS232 (opcional)
Puntos de datos Más de 3500 puntos de datos disponibles para cada prueba; incluyendo S’ Min, S’ Max, TS 1, TS 2, TC 10, TC 30, TC 50, TC 90; Funciones integradas y automáticas de elaboración de informes para ensayos dinámicos
Neumática min. 4,5 Bar / 60 psi
Eléctrico 200 V – 240 V, 6 amperios, 50/60 Hz
Ver aplicaciones
Los experimentos de curado isotérmico son la prueba de control de calidad más común en el procesamiento de caucho y elastómeros. Con más de 3.500 puntos de datos disponibles en MonControl, se calculan con precisión todas las características, incluido el par elástico mínimo/máximo, los tiempos de quemado, los tiempos de curado y las velocidades de reacción.
Los estados de aprobado/desaprobado y las puertas de tolerancia pueden establecerse y evaluarse fácilmente con cada prueba.
Las reacciones de espumado que tienen lugar durante el proceso de curado, producen estructuras similares a membranas celulares dentro de las mezclas y son una parte vital del desarrollo de los compuestos. La matriz celular creada durante la reacción de espumado reduce la densidad, aumenta el aislamiento térmico y acústico y afecta a la rigidez de la mezcla.
Los reómetros MonTech están equipados opcionalmente con un transductor de fuerza normal de precisión en la cavidad de la matriz. Este avanzado transductor revela las interrelaciones entre el curado simultáneo y la reacción de espumado.
Los MDR y RPA de MonTech pueden programarse para seguir cualquier perfil de temperatura no isotérmico para simular condiciones de mezcla, molienda, extrusión, moldeo por compresión, moldeo por inyección y almacenamiento.
Las secuencias de pruebas no isotérmicas se ejecutan en un ensayo individual y pueden incluirse con otros ensayos dinámicos para obtener los datos más precisos que disciernan el comportamiento del material.
Los datos de ensayo de las secuencias de ensayo estáticas o dinámicas similares ejecutadas a diferentes temperaturas se evalúan y modelan para un análisis avanzado de la cinética de curado.
La información adquirida incluye: Velocidad de reacción, orden de reacción (n), constante de velocidad (k), energía de activación (E) y tiempo de incubación (ti).
Los barridos de frecuencia isotérmicos proporcionan un análisis detallado de la distribución del peso molecular MWD (módulo de crossover) y del peso molecular medio AWM (frecuencia de crossover) para cualquier compuesto elastomérico. Basándose en la frecuencia y en la temperatura dada durante un ensayo, se pueden predecir fácilmente las propiedades mecánicas.
MonTech ha incorporado otras capacidades de ensayo avanzadas, como el principio de superposición tiempo-temperatura (TTS). Los reómetros de MonTech pueden utilizarse para el modelado de curvas maestras WLF, para predecir el rendimiento del material a temperaturas y frecuencias fuera del rango normal.
Las características estructurales de los compuestos elastoméricos influyen en el comportamiento del material durante su procesamiento y en el rendimiento del producto final. Para simular varios métodos de procesamiento o evaluar los estados del material, se realizan ensayos en el rango viscoelástico lineal o no lineal. Los reómetros dinámicos de MonTech realizan barridos de frecuencia en un amplio rango de cizallamiento para determinar las características sustanciales del material que afectan directamente a la procesabilidad.
Los ensayos dinámicos de cizallamiento oscilatorio, comúnmente conocidos como ensayos de cizallamiento oscilatorio de pequeña amplitud (SAOS) y de gran amplitud (LAOS), son un método eficaz para medir las propiedades viscoelásticas de los compuestos de caucho o los polímeros, una parte integral para discernir la respuesta del material en las operaciones de procesamiento.
Los reómetros MonTech pueden equiparse con un sistema de adquisición de datos de alta velocidad. Esto permite el análisis por transformación de Fourier de los datos periódicos, incluido el acceso completo a los datos brutos, para la investigación del comportamiento viscoelástico. Al utilizar los ensayos LAOS, la respuesta de tensión del material se cuantifica fácilmente, lo que permite una comprensión más completa del contenido de relleno, la estructura y la arquitectura del polímero.
Los reómetros MonTech proporcionan resultados de ensayo precisos con ángulos de oscilación variables para obtener una amplitud de deformación ideal y una relación señal/ruido óptima, a la vez que evitan cualquier ruptura estructural o deslizamiento de la muestra en la cavidad de la matriz.
El ángulo de oscilación variable puede ajustarse en función de las necesidades del compuesto. Por ejemplo, un ángulo de oscilación más alto puede distinguir mejor las diferencias entre lotes de materiales blandos, como las siliconas o las resinas epoxi. Mientras que un ángulo de oscilación más bajo utilizado con materiales rígidos puede mejorar la variabilidad al minimizar el daño inducido por la deformación más allá del rango viscoelástico lineal.
La simulación de procesos es una poderosa herramienta que puede utilizarse para reducir los tiempos de I+D y ayudar al control de calidad de las mezclas.
Los reómetros MonTech ofrecen capacidades de simulación para casi cualquier proceso de producción posible, proporcionando datos insustituibles para el desarrollo de compuestos de caucho, mediante la simulación de procesos y entornos de fabricación.
El ensayo del efecto Payne mide el comportamiento de la tensión-deformación de los materiales ensayados. Físicamente, el efecto Payne puede atribuirse a los cambios inducidos por la deformación en la microestructura de un material, es decir, a la ruptura y recuperación de enlaces físicos débiles que unen grupos de relleno adyacentes.
Al discernir la relación entre el módulo y la deformación en las zonas de baja y alta deformación, los usuarios pueden cuantificar la carga de relleno, la dispersión y las interacciones entre el relleno. Las caracterizaciones resultantes del material influyen directamente en la rigidez dinámica, el comportamiento de amortiguación y el rendimiento del producto final.
El buen rendimiento de la transformación depende de tres criterios principales: el flujo de paso, el hinchamiento de la matriz y el acabado de la superficie.
El flujo estará controlado por la viscosidad del caucho. La velocidad de cizallamiento de una extrusora y una matriz de extrusión pueden calcularse fácilmente y utilizarse como parámetros de ensayo específicos en una configuración de ensayo del RPA – Analizador de Procesos de Caucho. Una baja viscosidad significará que el caucho fluirá fácilmente a través de la extrusora con una baja presión de la matriz. Una vez que el caucho es extruido, se requiere que tenga el tamaño correcto.
Al salir de la matriz, la naturaleza elástica del compuesto hará que el caucho se expanda, dando lugar a un hinchamiento de la matriz. Los analizadores RPA de MonTech pueden obtener el módulo de cizallamiento de almacenamiento G’ a altas deformaciones (normalmente el 100%), lo que permite una excelente predicción del hinchamiento de la matriz.
El acabado de la superficie del producto extruido debe ser liso y no rugoso. La rugosidad tiende a producirse cuando se produce una resonancia stick-slip entre la velocidad de la extrusora y la respuesta elástica del compuesto. La realización de ensayos a velocidades de cizallamiento variables mediante un barrido de frecuencia permite comparar los compuestos que se extruyen con acabados lisos y rugosos, revelando las diferencias de procesamiento.
En los compuestos de caucho rellenos, las partículas negras de carbono forman una red de aglomerados mutuamente interactivos que pueden medirse y cuantificarse mediante un sencillo ensayo de matriz D-RPA 3000.
Los resultados del módulo de cizallamiento de almacenamiento (G’) a bajas deformaciones (por ejemplo, +/- 1%) son típicamente altos y se reducen después de aplicar una mayor amplitud de deformación (por ejemplo, +/-50%) durante un corto período de tiempo. Con amplitudes de deformación menores aplicadas durante un tiempo, el módulo de cizallamiento de almacenamiento (G’) reducido se recuperará parcialmente. Este efecto está relacionado con la ruptura de las fuerzas de Van der Waals que unen los aglomerados y su recuperación parcial con el tiempo.
El grado de recuperación del módulo de corte de almacenamiento (G’) está directamente relacionado con el grado de dispersión (DR) del compuesto de caucho. Si el negro de humo está poco disperso, la recuperación del módulo de cizalladura de almacenamiento (G’) será mucho menor, lo que indica una estructura de relleno más débil y unas propiedades de rendimiento mecánico reducidas.
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Especificaciones técnicas
Normas ISO 6502 | ASTM D 5289 | DIN 53529
Sistema de accionamiento Sistema de servoaccionamiento directo y sin desgaste
Frecuencia de oscilación 0.001 Hz to 100 Hz
Tensión de oscilación +/- 0,01° a 5° programable por software
Temperatura Ambiente a 232 °C, precisión +/- 0,03 °C
Datos medidos Par (dNm, lbf.in, kgf.cm), Temperatura (°C, °F), Presión (bar, kg por cm²), Tiempo (min – min / min – seg / seg), Velocidad de cizallamiento (1/s, rad/s), Velocidad de curado (1/min, 1/seg)
Datos calculados S΄, S˝, S*, tan δ
Volumen de la muestra aprox. 4,5 cm3
Matriz Separación: 0,45 mm nominal
Configuración: Bicónico, sistema de matriz cerrado, sellado
Rango de par 0,01 a 235 dNm | 0,01 a 208 in.lb
Interfaz de datos Ethernet (10/100 MBit), USB (int.), tarjeta CF (int.), RS232 (opcional)
Puntos de datos Más de 3.500 puntos de datos disponibles para cada subprueba estática; Incluye S’ Mín, S’ Máx, TS 1, TS 2, TC 10, TC 30, TC 50, TC 90; Funciones de informe integradas y automáticas para pruebas dinámicas
Neumática min. 4,5 Bar / 60 psi
Eléctrico 200 V – 240 V, 6 amperios, 50/60 Hz
MCool -40 Refrigeración por aire frío
El avanzado sistema de refrigeración cuenta con un sistema de refrigeración líquida con una unidad de refrigeración externa. El sistema de refrigeración funciona como complemento del sistema de refrigeración neumática. Si se requieren temperaturas más bajas, la unidad de refrigeración comenzará a enfriar los troqueles hasta -40°C. Los dos troqueles se enfrían por separado mediante la unidad externa conectada al instrumento. El sistema de refrigeración por líquido es capaz de ejecutar cualquier cosa, desde el curado de la muestra hasta la prueba de transición vítrea.
El sistema de calentamiento de las matrices permanece inalterado; los instrumentos equipados con esta unidad de refrigeración mantienen las funciones de un reómetro de matriz móvil o de un analizador de procesos de caucho.
Esta tecnología está patentada en todo el mundo por MonTech