27.11.2019 by Milena Riedl
DSC:n digitalisointi: Ota kaikki irti mittauksista!
Lämpöanalyysillä vastataan moniin kysymyksiin valmistusteollisuuden eri toimialoilla. Mittauksista on kuitenkin usein vaikea saada mahdollisimman paljon tietoa irti, koska kirjallisuudessa on saatavilla vain yksittäisiä arvoja eikä täydellisiä termogrammeja. Polymeeritietokannat ovat yleisiä työkaluja muille menetelmille, kuten FT-IR tai GC-MS. Lue, miten lämpöanalyysilaitteiden tietokanta helpottaa päivittäistä työtäsi.
Lämpöanalyysillä voidaan vastata moniin kysymyksiin valmistusteollisuuden eri toimialoilla. Saapuvan tavaran tarkastuksessa on tärkeää tietää, soveltuuko materiaalierä hyvien osien valmistamiseen. Käänteisessä suunnittelussa herää kysymyksiä siitä, miksi kilpailija voi tarjota samanlaisia osia halvemmalla. Kun osa epäonnistuu, on tarpeen havaita, onko materiaalissa epäpuhtauksia tai onko tuotantoparametrit asetettu oikein.
Miksi tarvitsemme polymeeritietokantaa?
Tulosten tietokanta-arviointi on ollut jo pitkään yleistä monissa menetelmissä, kuten FT-IR- tai GC-MS -menetelmissä. Kirjallisuudessa on saatavilla vain yksittäisiä arvoja eikä täydellisiä termogrammeja, jotka ovat välttämättömiä, jotta materiaalista saataisiin täydellistä tietoa. Lisäksi täydellisten käyrien matemaattinen vertailu ei ole ollut mahdollista ennen termogrammien ja taulukoiden digitalisointia.
Miten se toimii?
Tapaus 1: Materiaali oli PP-kierrätysmateriaalia. Nykyisen tuotantoerän osilla on heikommat mekaaniset ominaisuudet. Niissä on myös rusehtavia juovia, jotka ovat osittain näkyvissä. Aikaisemmissa tuotantoerissä ei ollut ongelmia.
Ensin hyvä osa analysoitiin DSC-analyysillä (differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria), jotta saatiin vertailukohta vialliseen osaan. Kuva 1 osoittaa, että polypropeenille (PP) tyypillisellä alueella on vain yksi ainoa sulamispiikki.
Seuraavaksi viallinen osa mitattiin myös DSC:llä. Kuvassa 2 on selvästi nähtävissä toinen sulamispiikki noin 132 °C:n lämpötilassa. Tämä on vahva osoitus epäpuhtaudesta käsitellyssä materiaalissa.
Jotta saadaan selville, mikä epäpuhtaus on kyseessä, on tutkittava kirjallisuutta ..
... tai NETZSCH -sivustoon integroidusta polymeeritietokannasta. Proteus® ohjelmistoratkaisuun!
Analyysiin valittiin vain se mittausalue, jolla oli epätavallinen piikki. Ohjelmisto näyttää automaattisesti vertailumateriaalit, jotka vastaavat mitattua materiaalia. Tässä tapauksessa ensimmäinen piikki korreloi erittäin hyvin HD-PE:n kanssa. Näin ollen voidaan vahvistaa, että kierrätetty PP-materiaali on saastunut HD-PE:llä.
Identify tuntemattomat materiaalit
Tapaus 2: Toisessa esimerkissä haluttiin selvittää, mitä materiaalia on käytetty kilpailevan osan valmistuksessa.
Kuvassa 4 esitetään näytteen DSC-analyysi, jossa mitattu sulamispiikki on 222 °C. Kirjallisuudesta käy ilmi, että materiaali voi olla joko polyamidi 6 (PA6) (sulamispiikki 220-230 °C:n välillä) tai PA610 (sulamispiikki 210-230 °C:n välillä). Päällekkäisten sulamispisteiden vuoksi näitä kahta materiaalia ei voida erottaa toisistaan.
Arvioimalla mittausta automaattisen tietokannan avulla käy kuitenkin selväksi, että käsitelty materiaali on PA610. Ohjelmisto vertaa koko kuvaajaa matemaattisesti verrattuna yksittäisen arvon vertailuun kirjallisuustietojen kanssa.
Sinun menestyksesi älykkään datan avulla
DSC:n digitalisointiProteus®AutoEvaluation jaIdentifytarjoaa monenlaisia etuja:
- Materiaaliseosten ja epäpuhtauksien tunnistaminen
- Laadun ja kapasiteetin parantaminen
- Tuntemattomien materiaalien tunnistaminen
- Mittausten parempi toistettavuus
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja KIMW-polymeeritietokannasta!
Kiitos Martin Doedtille (B. Sc., laboratoriopäällikkö, Kunststoff-Institut Lüdenscheid) puheenvuorosta K-show 2019 -tapahtumassa!
