24.01.2023 by Rüdiger Sehling
Kemungkinan Baru dengan Kalkulator DMA NETZSCH
Tentang Pengaruh Geometri Sampel yang Dimasukkan pada Modulus Elastisitas dalam Mode Lentur-Kemungkinan Baru dengan Kalkulator DMA NETZSCH
Analisis mekanis dinamis (disingkat: DMA) adalah metode yang memberikan informasi tentang perilaku elastis dan viskositas material sebagai fungsi suhu, waktu, dan frekuensi beban.
Pengaturan pembengkokan adalah jenis pengukuran yang paling umum untuk sistem DMA. Dalam pengaturan ini, sampel yang sangat kaku dan keras (misalnya, logam, termoset yang diperkuat serat dan sangat terisi) serta termoplastik dapat diukur. Misalnya, dalam mode pembengkokan 3 titik, spesimen ditempatkan pada penyangga kanan dan kiri dalam posisi bebas tanpa penjepitan. Pushrod menerapkan beban berosilasi dari atas. Dengan demikian, pengaturan ini memungkinkan nilai modulus diukur dengan sangat tepat.
Secara umum, penting untuk memiliki geometri spesimen yang ditentukan dengan tepat karena toleransi small pun menghasilkan perbedaan yang signifikan dalam nilai modulus, terutama untuk sampel yang tipis. Dalam mode pembengkokan (pembengkokan 3 titik dan kantilever ganda atau tunggal), ketebalan sampel yang dimasukkan dimasukkan ke pangkat3 dalam perhitungan modulus. Ini berarti permukaan yang sejajar bidang sangat penting untuk mengukur nilai modulus yang dapat diandalkan. Jika tidak demikian, perbedaan dalam modulus dihasilkan dari geometri spesimen yang hanya sedikit berbeda. Khususnya untuk strip sampel yang tipis, perbedaan ketebalan sering kali dapat diukur. Pada gambar 2, contoh strip PTFE menunjukkan bahwa ketebalannya bervariasi dari 1,06 mm hingga 1,3 mm.
Pada gambar 3, hasil pengukuran DMA untuk strip PFTE ditunjukkan dalam kisaran suhu dari -70°C hingga 100°C. Untuk menunjukkan pengaruh geometri sampel yang berbeda, untuk pengujianpertama (kurva hitam), ketebalan sampel 1,3 mm dimasukkan, dan untuk pengujiankedua, nilai ketebalan 1,06 mm. Ketika membandingkan kedua pengukuran, dapat dilihat bahwa nilai modulus yang terukur sangat menyimpang satu sama lain di seluruh rentang suhu (sekitar 84%, dievaluasi misalnya pada suhu -20°C).
Kalkulator DMA menunjukkan hasil dengan cepat
Pengaruh ketebalan spesimen ini juga dapat dengan mudah ditunjukkan dengan kalkulator DMA (termasuk dalam perangkat lunak NETZSCH Proteus® perangkat lunak), yang dengannya nilai modulus, deformasi, dan gaya dapat dihitung. Untuk perhitungan nilai modulus, umumnya perlu diketahui nilai gaya dinamis dan juga amplitudo dinamis. Dari kedua nilai ini, kekakuan suatu material dihitung; kemudian dikalikan dengan faktor geometris untuk menghitung modulus. Nilai untuk gaya dinamis dan amplitudo dinamis dapat dengan mudah dievaluasi dalam Proteus® perangkat lunak. Pada gambar 4, sinyal gaya dinamis IFsI dan amplitudo dinamis IAsI juga ditampilkan untuk spesimen PTFE yang diukur. Dapat dilihat bahwa nilai gaya dinamis dan amplitudo dinamis hampir identik untuk dua pengukuran (hitam dan coklat), yang juga menunjukkan kemampuan reproduksi yang tinggi dari NETZSCH DMA. Ini berarti bahwa nilai modulus yang terukur hanya bergantung pada geometri yang dimasukkan. Nilai-nilai yang dievaluasi untuk gaya dinamis IFsI dan amplitudo dinamis IAsI sekarang dapat digunakan untuk kalkulator DMA untuk memeriksa pengaruh nilai yang sedikit berbeda dalam geometri sampel yang dimasukkan.
Kalkulator DMA - Cara menggunakan alat ini untuk memeriksa pengaruh ketebalan sampel yang dimasukkan yang berbeda pada modulus yang dihitung, ditunjukkan dengan contoh PTFE:
Ketebalan sampel yang ditentukan: 1,3 mm
Pada spesimen yang sama, hanya ketebalan sampel yang diubah dari 1,3 mm ke 1,06 mm untuk melihat pengaruhnya:
Kalkulator DMA - Banyak Keuntungan
Dengan menggunakan kalkulator DMA, dapat diilustrasikan dengan cepat bahwa perbedaan ketebalan sampel menghasilkan perbedaan yang signifikan dalam nilai modulus (di sini 1493 MPa hingga 2754 MPa - sekitar 84% deviasi pada suhu -20°C). Contoh ini menunjukkan sekali lagi bahwa perbedaan dalam modulus terukur E' dapat dihasilkan dari ketebalan sampel yang sedikit berbeda meskipun bahan sampelnya identik. Untuk memperkirakan dan menunjukkan pengaruh ini, seseorang dapat dengan mudah menggunakan kalkulator DMA. Dengan demikian, tidak perlu lagi melakukan beberapa pengukuran DMA untuk menunjukkan pengaruh ini. Seperti yang ditunjukkan pada contoh, rentang toleransi nilai modulus sekarang dapat dengan mudah diperkirakan untuk setiap pengukuran individu.
Keuntungan lebih lanjut adalah kalkulator DMA dapat digunakan untuk semua jenis pengukuran DMA: pembengkokan 3 titik, kantilever tunggal/ganda, tegangan, kompresi, penetrasi, atau geseran. Selain itu, dengan kalkulator DMA ini, Anda juga dapat menghitung gaya dan amplitudo untuk material tertentu terlebih dahulu untuk menemukan pengaturan pengukuran yang sesuai serta geometri sampel yang sesuai.
Kalkulator DMA adalah alat yang fleksibel dan unik untuk penghitungan cepat semua nilai pengukuran DMA yang relevan, yang berfungsi untuk interpretasi hasil yang lebih baik dan untuk menemukan pengaturan pengukuran terbaik untuk masing-masing bahan.
