Focus sur la modélisation cinétique avancée du durcissement photo-induit avec l'intensité de la lumière UV

Des matériaux aux propriétés bien définies peuvent être transformés par des réactions chimiques en d'autres substances aux propriétés différentes. Ces réactions peuvent se produire en une fraction de seconde, comme dans les explosions, ou sur des centaines de milliers d'années, comme dans la formation des minéraux. En effet, les processus tels que la décomposition, le durcissement, la CristallisationCrystallization is the physical process of hardening during the formation and growth of crystals. During this process, heat of crystallization is released.cristallisation et le FrittageLe frittage est un procédé de production permettant de former un corps mécaniquement résistant à partir d'une poudre céramique ou métallique. frittage des matériaux dépendent du temps et de la température. Il est donc important de connaître la vitesse de ces processus pour simuler le comportement des matériaux ou optimiser un processus.

La cinétique, également appelée cinétique réactionnelle ou cinétique chimique, étudie la vitesse des processus chimiques et permet de déterminer les taux de réaction. Elle prend également en compte les facteurs qui contrôlent ces réactions. L'un des facteurs les plus importants est la température. Cette connaissance peut même sauver des vies, par exemple dans les processus chimiques industriels basés sur des réactions exothermiques.

Le logiciel de pointe NETZSCH Kinetics Neo simule ces processus dépendant de la température sur la base des quantités de small. La version Kinetics Neo 3.0 est désormais dotée de nombreuses nouvelles fonctionnalités !

Quelles sont les nouveautés de la version 3.0 du logiciel NETZSCH Kinetics Neo ?

Cette version comprend les ajouts suivants :

L'intensité de la lumière UV en tant que paramètre supplémentaire dans l'analyse cinétique permet de créer des modèles cinétiques communs en fonction de la température et de l'intensité de la lumière
La pression partielle du réactif gazeux est une nouvelle possibilité de créer un modèle cinétique commun en fonction de la température et de la pression partielle
Pression totale comme paramètre supplémentaire dans l'analyse cinétique pour les réactions dans un gaz inerte
Projets pour des types de données arbitraires, qui ne sont pas standard dans Kinetics Neo, comme la spectrométrie de masse, les concentrations, la conversion, le module de stockage, l'absorbance
Cinétique des réactions de durcissement avec contrôle de la diffusion, mesurée par DEA ou rhéologie
Type de réaction : réactions réversibles
Nouveau type de réaction DFn pour la diffusion avec réaction d'ordre ⁿ
Cinétique pour les données mesurées incomplètes, où une partie finale de la réaction n'est pas donnée ou ne peut pas être mesurée.
L'interface utilisateur (UI) est retravaillée pour un aspect natif cohérent dans Windows 11, y compris des douzaines de nouveaux thèmes colorés

Voyons maintenant plus en détail l'une des nouvelles fonctionnalités : L'intensité de la lumière UV comme paramètre supplémentaire dans l'analyse cinétique.

Modélisation cinétique avancée du durcissement photo-induit avec l'intensité de la lumière UV

La technologie du durcissement par la lumière UV a révolutionné diverses industries en utilisant la lumière ultraviolette (UV) pour déclencher des réactions chimiques rapides qui durcissent ou fixent des matériaux tels que les adhésifs, les revêtements et les polymères. Contrairement aux méthodes de durcissement traditionnelles, qui reposent principalement sur la température, les processus de durcissement photo-induits sont fortement influencés par l'intensité de la lumière UV.

Grâce aux nouvelles fonctionnalités uniques du logicielKinetics Neo , les utilisateurs peuvent désormais décrire des modèles cinétiques qui tiennent compte à la fois de la température et de l'intensité de la lumière UV. Cette modélisation à deux paramètres permet une meilleure optimisation et un meilleur contrôle des processus de durcissement.

Figure : Les utilisateurs peuvent désormais décrire des modèles cinétiques qui tiennent compte à la fois de la température et de l'intensité de la lumière UV.

En utilisant différentes intensités de lumière UV, le logicielKinetics Neo peut décrire avec précision les données et prédire le comportement de durcissement à différentes intensités de lumière UV. La figure ci-dessous illustre la relation entre l'intensité des UV et la réaction de durcissement à une température constante.

Figure : Illustration de la relation entre l'intensité des UV et la réaction de durcissement à une température constante.

L'expérience a consisté en des mesures d'analyse diélectrique IsothermeTests at controlled and constant temperature are called isothermal.isotherme (instrument DEANETZSCH ) effectuées à 30°C, avec des intensités de lumière UV variables allant de 36 mW/cm² à 300 mW/cm²

Applications dans des secteurs clés

impression 3D et fabrication additive: Durcissement couche par couche des photopolymères pour des objets imprimés en 3D précis et durables.
Industrie automobile: Revêtements pour une meilleure résistance aux rayures et une meilleure protection contre les UV.
Appareils médicaux: Revêtements durcis aux UV pour les dispositifs médicaux tels que les cathéters, les stents et les obturations dentaires.
Industrie de l'emballage: Encres et vernis à séchage UV pour un étiquetage et un emballage durables et sans danger pour les aliments.

Exemple d'application : procédés d'impression 3D et de fabrication additive : Durcissement couche par couche de photopolymères pour des objets imprimés en 3D précis et durables.

Principaux avantages de l'intensité de la lumière UV grâce au logiciel Kinetics Neo

Cycles de production plus rapides : En optimisant à la fois l'intensité et la température des UV, les fabricants peuvent réduire les temps de durcissement, ce qui permet d'accélérer les cycles de production et d'augmenter le rendement.
Rentabilité : Le réglage de l'intensité et de la température de la lumière UV permet aux fabricants d'optimiser l'utilisation de l'énergie, réduisant ainsi les coûts d'exploitation sans compromettre la qualité du produit.
Durabilité : L'optimisation du processus de durcissement permet de minimiser les déchets et les émissions causés par le surdurcissement ou les défauts des matériaux, contribuant ainsi à des pratiques de fabrication plus durables sur le plan environnemental.

La technologie du séchage par lumière UV a changé la donne dans de nombreux secteurs et, grâce aux dernières avancées en matière de modélisation cinétique, les fabricants disposent désormais des outils nécessaires pour optimiser et prévoir ces processus comme jamais auparavant. Le logicielKinetics Neo , qui utilise les données relatives à l'intensité de la lumière UV, permet aux entreprises d'affiner les processus de durcissement, de réduire les coûts, d'améliorer les performances et de promouvoir le développement durable.

Pour plus d'informations, veuillez consulter également le site

https://youtu.be/HPXi62wSIBo?t=1787 - le webinaire "Kinetics Neo 3.0 : Major Release with Innovative New Features (Gas Influence, Pressure and more)" avec des informations détaillées sur "Thermosets, Composites, and Photopolymers : Advanced curing kinetics, including diffusion control (DEA, Rheology) and UV intensity considerations (DSC, DEA).
Modélisation de la cinétique de durcissement des photopolymères acryliques pour la fabrication additive - Setter - 2023 - Polymer Engineering & Science - Wiley Online Library
Visitez le site web : Kinetics Neo - NETZSCH Kinetics Neo

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