18.12.2024 by Dr. Mohammed Bouzbib, Aileen Sammler
Εστίαση στην προηγμένη κινητική μοντελοποίηση της φωτοεπαγόμενης σκλήρυνσης με την ένταση του υπεριώδους φωτός
NETZSCH Λογισμικό Kinetics Neo Έκδοση 3.0: Τι είναι καινούργιο
Υλικά με σαφώς καθορισμένες ιδιότητες μπορούν να μετατραπούν με χημικές αντιδράσεις σε άλλες ουσίες με διαφορετικές ιδιότητες. Οι αντιδράσεις αυτές μπορεί να λαμβάνουν χώρα σε κλάσματα του δευτερολέπτου, όπως στις εκρήξεις, ή σε εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, όπως στο σχηματισμό των ορυκτών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι διαδικασίες όπως η αποσύνθεση, η σκλήρυνση, η κρυστάλλωση και η πυροσυσσωμάτωση των υλικών εξαρτώνται από το χρόνο και τη θερμοκρασία. Η γνώση του ρυθμού αυτών των διεργασιών είναι επομένως σημαντική για την προσομοίωση της συμπεριφοράς των υλικών ή τη βελτιστοποίηση μιας διεργασίας.
Η κινητική, που ονομάζεται επίσης κινητική της αντίδρασης ή χημική κινητική, μελετά τον ρυθμό των χημικών διεργασιών και επιτρέπει τον προσδιορισμό των ρυθμών αντίδρασης. Λαμβάνει επίσης υπόψη τους παράγοντες που ελέγχουν αυτές τις αντιδράσεις. Ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες είναι η θερμοκρασία. Αυτή η γνώση μπορεί να σώσει ακόμη και ζωές, για παράδειγμα, σε βιομηχανικές χημικές διεργασίες που βασίζονται σε εξώθερμες αντιδράσεις.
Το υπερσύγχρονο λογισμικόNETZSCH Kinetics Neo προσομοιώνει αυτές τις εξαρτώμενες από τη θερμοκρασία διεργασίες με βάση τις ποσότητες small. Η έκδοση Kinetics Neo 3.0 έρχεται τώρα με πολλές νέες δυνατότητες!
Τι νέο υπάρχει στην έκδοση 3.0 του λογισμικού NETZSCH Kinetics Neo
Αυτή η έκδοση περιλαμβάνει τις ακόλουθες προσθήκες:
- Η ένταση του υπεριώδους φωτός ως πρόσθετη παράμετρος στην κινητική ανάλυση επιτρέπει τη δημιουργία κοινών κινητικών μοντέλων ανάλογα με τη θερμοκρασία και την ένταση του φωτός
- Μερική πίεση του αέριου αντιδρώντος ως νέα δυνατότητα για τη δημιουργία κοινού κινητικού μοντέλου ανάλογα με τη θερμοκρασία και τη μερική πίεση
- Ολική πίεση ως πρόσθετη παράμετρος στην κινητική ανάλυση για αντιδράσεις σε αδρανές αέριο
- Έργα για αυθαίρετους τύπους δεδομένων, οι οποίοι δεν είναι τυποποιημένοι στο Kinetics Neo, όπως φασματομετρία μάζας, συγκεντρώσεις, μετατροπή, μέτρο αποθήκευσης, απορρόφηση
- Κινητική για αντιδράσεις σκλήρυνσης με έλεγχο διάχυσης, μετρούμενη με DEA ή ρεολογία
- Τύπος αντίδρασης αντιστρεπτές αντιδράσεις
- Νέος τύπος αντίδρασης DFn για αντίδραση διάχυσης με αντίδραση n-οστής τάξης
- Κινητική για ελλιπή μετρούμενα δεδομένα, όπου ένα τελικό μέρος της αντίδρασης δεν δίνεται ή δεν μπορεί να μετρηθεί.
- Το User Interface (UI) έχει ανασχεδιαστεί για μια συνεπή εγγενή εμφάνιση στα Windows 11, συμπεριλαμβανομένων δεκάδων νέων πολύχρωμων θεμάτων
Ας εμβαθύνουμε τώρα σε ένα από τα νέα χαρακτηριστικά: Η ένταση του υπεριώδους φωτός ως πρόσθετη παράμετρος στην κινητική ανάλυση.
Προηγμένη κινητική μοντελοποίηση της φωτοεπαγόμενης σκλήρυνσης με την ένταση του υπεριώδους φωτός
Η τεχνολογία σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία έχει φέρει επανάσταση σε διάφορες βιομηχανίες, χρησιμοποιώντας υπεριώδες φως (UV) για την ενεργοποίηση ταχέων χημικών αντιδράσεων που σκληραίνουν ή σταθεροποιούν υλικά όπως κόλλες, επιστρώσεις και πολυμερή. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους σκλήρυνσης, οι οποίες βασίζονται κυρίως στη θερμοκρασία, οι διεργασίες σκλήρυνσης που προκαλούνται από τη φωτοβολία επηρεάζονται έντονα από την ένταση του υπεριώδους φωτός.
Με τα νέα μοναδικά χαρακτηριστικά του λογισμικούKinetics Neo , οι χρήστες μπορούν πλέον να περιγράφουν κινητικά μοντέλα που λαμβάνουν υπόψη τόσο τη θερμοκρασία όσο και την ένταση του υπεριώδους φωτός. Αυτή η μοντελοποίηση δύο παραμέτρων επιτρέπει την καλύτερη βελτιστοποίηση και τον έλεγχο των διεργασιών σκλήρυνσης.
Χρησιμοποιώντας διαφορετικές εντάσεις υπεριώδους φωτός, το λογισμικόKinetics Neo μπορεί να περιγράψει με ακρίβεια τα δεδομένα και να προβλέψει τη συμπεριφορά σκλήρυνσης σε διαφορετικές εντάσεις υπεριώδους φωτός. Το παρακάτω σχήμα απεικονίζει τη σχέση μεταξύ της έντασης UV και της αντίδρασης σκλήρυνσης σε σταθερή θερμοκρασία.
Το πείραμα περιελάμβανε μετρήσεις ισοθερμικής διηλεκτρικής ανάλυσης (NETZSCH όργανο DEA) που διεξήχθησαν στους 30°C, με ποικίλες εντάσεις υπεριώδους φωτός που κυμαίνονταν από 36 mW/cm² έως 300 mW/cm²
Εφαρμογές σε βασικούς τομείς
- τρισδιάστατη εκτύπωση και προσθετική κατασκευή: Σκλήρυνση φωτοπολυμερών στρώμα προς στρώμα για ακριβή και ανθεκτικά τρισδιάστατα εκτυπωμένα αντικείμενα.
- Αυτοκινητοβιομηχανία: Επικαλύψεις για αυξημένη αντοχή στις γρατζουνιές και προστασία από την υπεριώδη ακτινοβολία.
- Ιατρικές συσκευές: Επικαλύψεις UV για ιατρικές συσκευές όπως καθετήρες, στεντ και οδοντιατρικά σφραγίσματα.
- Βιομηχανία συσκευασίας: Βιομηχανία τροφίμων: Μελάνια και επικαλύψεις που έχουν υποστεί σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία για ασφαλείς και ανθεκτικές ετικέτες και συσκευασίες τροφίμων.
Βασικά πλεονεκτήματα της έντασης του υπεριώδους φωτός με τη χρήση του λογισμικού Kinetics Neo
- Ταχύτεροι κύκλοι παραγωγής: Οι κατασκευαστές μπορούν να μειώσουν τους χρόνους σκλήρυνσης, οδηγώντας σε ταχύτερους κύκλους παραγωγής και υψηλότερη απόδοση.
- Αποδοτικότητα κόστους: Η προσαρμογή της έντασης και της θερμοκρασίας του φωτός UV επιτρέπει στους κατασκευαστές να βελτιστοποιήσουν τη χρήση ενέργειας, μειώνοντας το λειτουργικό κόστος χωρίς συμβιβασμούς στην ποιότητα του προϊόντος.
- Βιωσιμότητα: Η βελτιστοποίηση της διαδικασίας σκλήρυνσης συμβάλλει στην ελαχιστοποίηση των αποβλήτων και των εκπομπών που προκαλούνται από υπερβολική σκλήρυνση ή ελαττώματα υλικού, συμβάλλοντας σε πιο περιβαλλοντικά βιώσιμες πρακτικές παραγωγής.
Η τεχνολογία σκλήρυνσης με υπεριώδες φως έχει αποδειχθεί ότι αλλάζει τα δεδομένα σε διάφορες βιομηχανίες, και με τις τελευταίες εξελίξεις στη μοντελοποίηση κινητικής, οι κατασκευαστές έχουν πλέον τα εργαλεία για να βελτιστοποιήσουν και να προβλέψουν αυτές τις διαδικασίες όπως ποτέ άλλοτε. Το λογισμικόKinetics Neo , χρησιμοποιώντας δεδομένα έντασης του υπεριώδους φωτός, δίνει τη δυνατότητα στις επιχειρήσεις να βελτιώσουν τις διαδικασίες σκλήρυνσης, να μειώσουν το κόστος, να βελτιώσουν την απόδοση και να προωθήσουν τη βιωσιμότητα.
Για περισσότερες πληροφορίες, επισκεφθείτε επίσης:
- https://youtu.be/HPXi62wSIBo?t=1787 - το διαδικτυακό σεμινάριο "Kinetics Neo 3.0: Με λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με "Thermosets, Composites, and Photopolymers: Advanced curing kinetics, including diffusion control (DEA, Rheology) and UV intensity considerations (DSC, DEA).
- Μοντελοποίηση της κινητικής σκλήρυνσης ακρυλικών φωτοπολυμερών για την προσθετική κατασκευή - Setter - 2023 - Polymer Engineering & Science - Wiley Online Library
- Επισκεφθείτε τον ιστότοπο: Kinetics Neo - NETZSCH Kinetics Neo