Fokus på avanceret kinetisk modellering af fotoinduceret hærdning med UV-lysintensitet

Materialer med veldefinerede egenskaber kan ved hjælp af kemiske reaktioner omdannes til andre stoffer med andre egenskaber. Disse reaktioner kan finde sted på en brøkdel af et sekund, som i eksplosioner, eller over hundredtusinder af år, som i dannelsen af mineraler. Det skyldes, at processer som NedbrydningsreaktionEn nedbrydningsreaktion er en termisk induceret reaktion af en kemisk forbindelse, der danner faste og/eller gasformige produkter. nedbrydning, Hærdning (tværbindingsreaktioner)Bogstaveligt oversat betyder udtrykket "crosslinking" "krydsnetværk". I kemisk sammenhæng bruges det om reaktioner, hvor molekyler knyttes sammen ved at indføre kovalente bindinger og danne tredimensionelle netværk.hærdning, KrystalliseringKrystallisering er den fysiske hærdningsproces under dannelse og vækst af krystaller. Under denne proces frigives krystalliseringsvarme.krystallisering og SintringSintring er en produktionsproces, hvor man danner et mekanisk stærkt legeme ud af et keramisk eller metallisk pulver. sintring af materialer afhænger af tid og temperatur. Det er derfor vigtigt at kende hastigheden af disse processer for at kunne simulere materialeadfærd eller optimere en proces.

Kinetik, også kaldet reaktionskinetik eller kemisk kinetik, studerer hastigheden af kemiske processer og gør det muligt at bestemme reaktionshastigheder. Den tager også højde for de faktorer, der styrer disse reaktioner. En af de vigtigste faktorer er temperaturen. Denne viden kan endda redde liv, f.eks. i industrielle kemiske processer baseret på eksoterme reaktioner.

Den avancerede NETZSCH Kinetics Neo-software simulerer disse temperaturafhængige processer på basis af small mængder. Udgivelsen Kinetics Neo 3.0 kommer nu med mange nye funktioner!

Hvad er nyt i NETZSCH Software Kinetics Neo Version 3.0?

Denne udgivelse består af følgende tilføjelser:

Intensitet af UV-lys som en ekstra parameter i kinetisk analyse giver mulighed for at skabe fælles kinetiske modeller afhængigt af temperatur og lysintensitet
Partialtryk af gasformig reaktant som en ny mulighed for at skabe fælles kinetiske modeller afhængigt af temperatur og partialtryk
Totaltryk som ekstra parameter i kinetisk analyse for reaktioner i inert gas
Projekter for vilkårlige datatyper, som ikke er standard i Kinetics Neo, som massespektrometri, koncentrationer, konvertering, lagringsmodul, absorbans
Kinetik for hærdningsreaktioner med diffusionskontrol, målt med DEA eller reologi
Reaktionstype reversible reaktioner
Ny reaktionstype DFn til diffusion med reaktion af ⁿ'te orden
Kinetik for ufuldstændige målte data, hvor en sidste del af reaktionen ikke er givet eller ikke kan måles.
Brugergrænsefladen (UI) er omarbejdet til et konsekvent indfødt udseende i Windows 11, herunder snesevis af nye farverige temaer

Lad os nu dykke dybere ned i en af de nye funktioner: Intensiteten af UV-lys som ekstra parameter i kinetisk analyse.

Avanceret kinetisk modellering af fotoinduceret Hærdning (tværbindingsreaktioner)Bogstaveligt oversat betyder udtrykket "crosslinking" "krydsnetværk". I kemisk sammenhæng bruges det om reaktioner, hvor molekyler knyttes sammen ved at indføre kovalente bindinger og danne tredimensionelle netværk.hærdning med UV-lysintensitet

UV-lyshærdningsteknologi har revolutioneret forskellige industrier ved at bruge ultraviolet (UV) lys til at udløse hurtige kemiske reaktioner, der hærder eller sætter materialer som klæbemidler, belægninger og polymerer. I modsætning til traditionelle hærdningsmetoder, som primært er afhængige af temperatur, er fotoinducerede hærdningsprocesser stærkt påvirket af UV-lysets intensitet.

Med de nye unikke funktioner i Kinetics Neo Software kan brugerne nu beskrive kinetiske modeller, der tager højde for både temperatur og UV-lysets intensitet. Denne modellering med to parametre giver mulighed for bedre optimering og kontrol af hærdningsprocesser.

Figur: Brugere kan nu beskrive kinetiske modeller, der tager højde for både temperatur og UV-lysintensitet.

Ved at bruge forskellige UV-lysintensiteter kan Kinetics Neo Software nøjagtigt beskrive dataene og forudsige hærdningsadfærden ved forskellige UV-lysintensiteter. Figuren nedenfor illustrerer forholdet mellem UV-intensitet og hærdningsreaktion ved en konstant temperatur.

Illustration: Illustration af forholdet mellem UV-intensitet og hærdningsreaktion ved en konstant temperatur.

Forsøget omfattede IsotermiskTest ved kontrolleret og konstant temperatur kaldes isotermiske.isotermisk dielektrisk analyse (NETZSCH DEA-instrument), der blev udført ved 30 °C med varierende UV-lysintensiteter fra 36 mW/cm² til 300 mW/cm²

Anvendelser på tværs af nøglesektorer

3D-udskrivning og additiv fremstilling: Lag-for-lag-Hærdning (tværbindingsreaktioner)Bogstaveligt oversat betyder udtrykket "crosslinking" "krydsnetværk". I kemisk sammenhæng bruges det om reaktioner, hvor molekyler knyttes sammen ved at indføre kovalente bindinger og danne tredimensionelle netværk.hærdning af fotopolymerer til præcise og holdbare 3D-printede objekter.
Bilindustrien: Belægninger til forbedret ridsefasthed og UV-beskyttelse.
Medicinsk udstyr: UV-hærdede belægninger til medicinsk udstyr som katetre, stents og tandfyldninger.
Emballageindustrien: UV-hærdende trykfarver og belægninger til fødevaresikker, holdbar mærkning og emballering.

Eksempel på anvendelse: 3D-print og additive fremstillingsprocesser: Lag-for-lag-Hærdning (tværbindingsreaktioner)Bogstaveligt oversat betyder udtrykket "crosslinking" "krydsnetværk". I kemisk sammenhæng bruges det om reaktioner, hvor molekyler knyttes sammen ved at indføre kovalente bindinger og danne tredimensionelle netværk.hærdning af fotopolymerer til præcise og holdbare 3D-printede objekter.

Vigtige fordele ved UV-lysintensitet ved hjælp af Kinetics Neo-softwaren

Hurtigere produktionscyklusser: Ved at optimere både UV-intensitet og temperatur kan producenterne reducere hærdningstiderne, hvilket fører til hurtigere produktionscyklusser og højere gennemstrømning.
Omkostningseffektivitet: Justering af UV-lysets intensitet og temperatur giver producenterne mulighed for at optimere energiforbruget og reducere driftsomkostningerne uden at gå på kompromis med produktkvaliteten.
Bæredygtighed: Optimering af hærdningsprocessen hjælper med at minimere affald og emissioner forårsaget af overhærdning eller materialefejl, hvilket bidrager til en mere miljømæssigt bæredygtig produktionspraksis.

UV-lyshærdningsteknologi har vist sig at være en game changer på tværs af forskellige brancher, og med de seneste fremskridt inden for kinetikmodellering har producenterne nu værktøjerne til at optimere og forudsige disse processer som aldrig før. Kinetics Neo-softwaren giver ved hjælp af data om UV-lysintensitet virksomheder mulighed for at forfine hærdningsprocesser, reducere omkostninger, forbedre ydeevnen og fremme bæredygtighed.

For yderligere information, besøg også:

https://youtu.be/HPXi62wSIBo?t=1787 - webinaret "Kinetics Neo 3.0: Major Release with Innovative New Features (Gas Influence, Pressure and more)" med detaljerede oplysninger om "Thermosets, Composites, and Photopolymers: Advanced curing kinetics, including diffusion control (DEA, Rheology) and UV intensity considerations (DSC, DEA).
Modellering af hærdningskinetikken for akrylatfotopolymerer til additiv fremstilling - Setter - 2023 - Polymer Engineering & Science - Wiley Online Library
Besøg hjemmesiden: Kinetics Neo - NETZSCH Kinetics Neo

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Del denne artikel: