Glossario
Correzione Bagley
I sistemi reometrici capillari ad alta pressione Rosand consentono l'estrusione controllata (mediante flusso volumetrico) di un campione attraverso una matrice di alta precisione di dimensioni note. Ciò consente di caratterizzare le proprietà di flusso del materiale, tipicamente in condizioni di elevata forza (o pressione) e/o elevata velocità di taglio.
Perché la correzione di Bagley?
Durante una misurazione con il reometro capillare ad alta pressione, il materiale scorre tipicamente da un barile di 15 mm di diametro in una matrice di 1 mm di diametro. La pressione necessaria per accelerare il materiale nella matrice viene misurata all'ingresso della stessa. Pertanto, il valore misurato non contiene solo la pressione necessaria per il taglio del materiale attraverso la filiera, ma anche la pressione necessaria per l'ingresso e l'uscita del materiale dalla filiera (pressioni di ingresso e di uscita, vedere Figura 1). Pertanto, il trasduttore di pressione misura una caduta di pressione superiore alla caduta di pressione nello stampo.
ΔP misurato = ΔPentry + ΔPshear + ΔPoutlet
Questi due effetti devono essere corretti per ottenere il vero sforzo di taglio necessario per il calcolo della vera viscosità di taglio. Si tratta della correzione di Bagley.
Come si esegue la correzione di Bagley?
- Correzione storica di Bagley
Una soluzione è quella di utilizzare il metodo descritto dalla norma DIN 11443. In questa norma, la perdita di carico viene misurata su una serie di matrici dello stesso diametro, ma di lunghezza decrescente (rapporti L/D decrescenti). Sui punti misurati viene effettuato un adattamento lineare, che consente un'estrapolazione al rapporto L/D di 0 mm (Figura 2).
Tuttavia, il risultato dell'estrapolazione per L/D = 0 spesso fornisce una pressione negativa errata, perché l'estrapolazione potrebbe non essere lineare a bassi rapporti L/D (Figura 3).
- Correzione Bagley in una sola misura: Il cilindro a doppio foro
Un altro metodo per correggere gli effetti di ingresso e di uscita è quello di lavorare con una matrice ad orifizio (tipicamente lunga 250 µm) insieme alla matrice capillare lunga su uno strumento a doppia canna. In questo modo, la caduta di pressione all'ingresso viene misurata direttamente e non è necessaria alcuna estrapolazione (Figura 4). Un altro vantaggio di questo metodo è che la misurazione e la correzione avvengono contemporaneamente in un'unica prova (con il reometro capillare twin-bore), invece delle tre prove minime richieste per la storica correzione di Bagley.
Calcoli automatici in Flowmaster: Un solo clic per le correzioni Bagley
Il software NETZSCH FlowMaster offre la possibilità di eseguire automaticamente l'estrapolazione necessaria per la correzione storica di Bagley.
Utilizzando l'opzione della canna a due fori e una matrice a lunghezza zero, questa configurazione consente di eseguire misure simultanee su matrici lunghe (capillari) e corte (orifizi). In questo modo, si determina la caduta di pressione in ingresso alla matrice e, di conseguenza, lo sforzo di taglio assoluto e la viscosità di taglio assoluta, utilizzando il metodo Bagley. La correzione avviene autonomamente con un semplice clic nel software NETZSCH FlowMaster.
