Focus op geavanceerde kinetische modellering van foto-geïnduceerde uitharding met UV-lichtintensiteit

Materialen met goed gedefinieerde eigenschappen kunnen door chemische reacties worden omgezet in andere stoffen met andere eigenschappen. Deze reacties kunnen in een fractie van een seconde plaatsvinden, zoals bij explosies, of in de loop van honderdduizenden jaren, zoals bij de vorming van mineralen. Dit komt omdat processen zoals ontleding, uitharding, KristallisatieKristallisatie is het fysieke proces van verharding tijdens de vorming en groei van kristallen. Tijdens dit proces komt kristallisatiewarmte vrij.kristallisatie en sintering van materialen afhankelijk zijn van tijd en temperatuur. Het kennen van de snelheid van deze processen is daarom belangrijk voor het simuleren van materiaalgedrag of het optimaliseren van een proces.

Kinetiek, ook wel reactiekinetiek of chemische kinetiek genoemd, bestudeert de snelheid van chemische processen en maakt het mogelijk reactiesnelheden te bepalen. Het houdt ook rekening met de factoren die deze reacties sturen. Een van de belangrijkste factoren is temperatuur. Deze kennis kan zelfs levens redden, bijvoorbeeld in industriële chemische processen die gebaseerd zijn op exotherme reacties.

De state-of-the-art NETZSCH Kinetics Neo software simuleert deze temperatuurafhankelijke processen op basis van small hoeveelheden. De release Kinetics Neo 3.0 komt nu met veel nieuwe functies!

Wat is er nieuw in NETZSCH Software Kinetics Neo Versie 3.0?

Deze release bevat de volgende toevoegingen:

Intensiteit van UV-licht als extra parameter in kinetische analyse maakt het mogelijk om gemeenschappelijke kinetische modellen te creëren afhankelijk van temperatuur en lichtintensiteit
Partiële druk van gasvormige reactant als nieuwe mogelijkheid om gemeenschappelijke kinetische modellen te creëren afhankelijk van temperatuur en partiële druk
Totale druk als extra parameter in kinetische analyse voor reacties in inert gas
Projecten voor arbitraire gegevenstypen die niet standaard zijn in Kinetics Neo, zoals massaspectrometrie, concentraties, conversie, Elasticiteit en elasticiteitsmodulusRubberelasticiteit of entropie-elasticiteit beschrijft de weerstand van een rubber- of elastomeersysteem tegen een extern toegepaste vervorming of rek. opslagmodulus, extinctie
Kinetiek voor uithardingsreacties met diffusiecontrole, gemeten met DEA of reologie
Reactietype omkeerbare reacties
Nieuw reactietype DFn voor diffusie met reactie van ^n-de orde
Kinetiek voor onvolledig gemeten gegevens, waarbij een laatste deel van de reactie niet gegeven is of niet gemeten kan worden.
Gebruikersinterface (UI) is herwerkt voor een consistente native look in Windows 11, inclusief tientallen nieuwe kleurrijke thema's

Laten we nu dieper ingaan op een van de nieuwe functies: De intensiteit van UV-licht als extra parameter in kinetische analyse.

Geavanceerde kinetische modellering van foto-geïnduceerde uitharding met UV-lichtintensiteit

UV-lichtuithardingstechnologie heeft een revolutie teweeggebracht in verschillende industrieën door ultraviolet (UV) licht te gebruiken om snelle chemische reacties op gang te brengen die materialen zoals lijmen, coatings en polymeren uitharden. In tegenstelling tot traditionele uithardingsmethoden, die voornamelijk afhankelijk zijn van de temperatuur, worden foto-geïnduceerde uithardingsprocessen sterk beïnvloed door de intensiteit van het UV-licht.

Met de nieuwe unieke functies van Kinetics Neo Software kunnen gebruikers nu kinetische modellen beschrijven die rekening houden met zowel de temperatuur als de intensiteit van het UV-licht. Deze dubbele parametrering maakt een betere optimalisatie en controle van uithardingsprocessen mogelijk.

Kinetics Neo Software-interface benadrukt nieuwe opties voor het integreren van UV-lichtintensiteit in kinetische modellering voor verbeterde uithardingsprocessen. — Figuur: Gebruikers kunnen nu kinetische modellen beschrijven die rekening houden met zowel temperatuur als UV-lichtintensiteit.

Door verschillende UV-lichtintensiteiten te gebruiken, kan Kinetics Neo Software de gegevens nauwkeurig beschrijven en het uithardingsgedrag bij verschillende UV-lichtintensiteiten voorspellen. De onderstaande figuur illustreert de relatie tussen UV-intensiteit en uithardingsreactie bij een constante temperatuur.

Grafiek die het verband weergeeft tussen de intensiteit van het UV-licht en de uithardingsreactie bij een constante temperatuur voor kinetische analyse. — Figuur: Illustratie van het verband tussen UV-intensiteit en uithardingsreactie bij een constante temperatuur.

Het experiment omvatte isotherme diëlektrischeanalysemetingen (NETZSCH DEA-instrument) uitgevoerd bij 30°C, met variërende UV-lichtintensiteiten van 36 mW/cm² tot 300 mW/cm²

Toepassingen in belangrijke sectoren

3D printen en additieve productie: Laag per laag uitharden van fotopolymeren voor nauwkeurige en duurzame 3D-geprinte objecten.
Automobielindustrie: Coatings voor verbeterde krasbestendigheid en UV-bescherming.
Medische apparatuur: UV-uithardende coatings voor medische hulpmiddelen zoals katheters, stents en tandvullingen.
Verpakkingsindustrie: UV-uithardende inkten en coatings voor voedselveilige, duurzame etikettering en verpakking.

3D printer in actie, die laag voor laag een nauwkeurig object met rasterstructuur maakt met fotopolymeer uithardingstechnologie. — Toepassingsvoorbeeld: 3D printen en additieve productieprocessen: Laag voor laag uitharden van fotopolymeren voor nauwkeurige en duurzame 3D-geprinte objecten.

Belangrijkste voordelen van UV-lichtintensiteit met behulp van de Kinetics Neo software

Snellere productiecycli: Door zowel de UV-intensiteit als de temperatuur te optimaliseren, kunnen fabrikanten de uithardingstijden verkorten, wat leidt tot snellere productiecycli en een hogere verwerkingscapaciteit.
Kostenefficiëntie: Door de intensiteit en de temperatuur van het UV-licht aan te passen, kunnen fabrikanten het energieverbruik optimaliseren en zo de operationele kosten verlagen zonder afbreuk te doen aan de productkwaliteit.
Duurzaamheid: Het optimaliseren van het uithardingsproces helpt bij het minimaliseren van afval en emissies veroorzaakt door overharding of materiaaldefecten, wat bijdraagt aan meer milieuvriendelijke productiepraktijken.

UV licht uithardingstechnologie heeft bewezen een revolutie te zijn in verschillende industrieën en met de nieuwste ontwikkelingen in kinetische modellering, hebben fabrikanten nu de middelen om deze processen te optimaliseren en te voorspellen als nooit tevoren. De Kinetics Neo software maakt gebruik van gegevens over de intensiteit van UV-licht en stelt bedrijven in staat om uithardingsprocessen te verfijnen, kosten te besparen, prestaties te verbeteren en duurzaamheid te bevorderen.

Ga voor meer informatie ook naar:

https://youtu.be/HPXi62wSIBo?t=1787 - het webinar "Kinetics Neo 3.0: Major Release with Innovative New Features (Gas Influence, Pressure and more)" met gedetailleerde informatie over "Thermosets, Composites, and Photopolymers: Advanced curing kinetics, including diffusion control (DEA, Rheology) and UV intensity considerations (DSC, DEA).
Modellering van de uithardingskinetiek van acrylaat fotopolymeren voor additieve productie - Setter - 2023 - Polymer Engineering & Science - Wiley Online Library
Bezoek de website: Kinetics Neo - NETZSCH Kinetics Neo

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Deel dit artikel: