24.01.2023 by Rüdiger Sehling
Novas possibilidades com a calculadora NETZSCH DMA
Sobre a influência da geometria da amostra inserida no Módulo elásticoO módulo complexo (componente elástico), módulo de armazenamento ou G', é a parte "real" das amostras, o módulo complexo geral. Esse componente elástico indica a resposta do tipo sólido, ou em fase, da amostra que está sendo medida. módulo de elasticidade no modo de flexão-Novas possibilidades com a calculadora NETZSCH DMA
A análise mecânica dinâmica (abreviada como DMA) é um método que fornece informações sobre o comportamento elástico e viscoso de um material em função da temperatura, do tempo e da frequência de carga.
A configuração de flexão é o tipo de medição mais comum para sistemas de DMA. Nessa configuração, é possível medir amostras muito rígidas e duras (por exemplo, metais, termofixos reforçados com fibras e altamente preenchidos), bem como termoplásticos. Por exemplo, no modo de flexão de 3 pontos, um corpo de prova é colocado no suporte direito e esquerdo em uma posição livre sem fixação. A haste aplica a carga oscilante a partir da parte superior. Consequentemente, essa configuração permite que os valores de módulo sejam medidos com muita precisão.
Em geral, é importante ter geometrias de amostra definidas com exatidão, pois mesmo as small tolerâncias geram diferenças significativas nos valores de módulo, especialmente para amostras finas. No modo de flexão (flexão de 3 pontos e cantilever duplo ou simples), a espessura da amostra inserida é incluída naterceira potência no cálculo do módulo. Isso significa que superfícies planas e paralelas são muito importantes para medir valores de módulo confiáveis. Se esse não for o caso, as diferenças no módulo resultam apenas de geometrias de amostra ligeiramente diferentes. Especialmente no caso de tiras de amostras finas, as diferenças de espessura podem ser medidas com muita frequência. Na figura 2, o exemplo de uma tira de PTFE demonstra que a espessura varia de 1,06 mm a 1,3 mm.
Na Figura 3, os resultados da medição de DMA para a tira de PFTE são mostrados em uma faixa de temperatura de -70°C a 100°C. Para demonstrar a influência de diferentes geometrias de amostra, para oprimeiro teste (curva preta), foi inserida uma espessura de amostra de 1,3 mm e, para osegundo teste, um valor de espessura de 1,06 mm. Ao comparar as duas medições, pode-se observar que os valores de módulo medidos se desviam muito um do outro em toda a faixa de temperatura (em aproximadamente 84%, avaliados, por exemplo, a -20°C).
A calculadora de DMA mostra os resultados rapidamente
Essa influência da espessura do corpo de prova também pode ser facilmente demonstrada com a calculadora DMA (incluída no software NETZSCH Proteus® ), com a qual os valores de módulo, deformação e força podem ser calculados. Para o cálculo dos valores de módulo, geralmente é necessário conhecer o valor da força dinâmica e também da amplitude dinâmica. A partir desses dois valores, a rigidez de um material é calculada; em seguida, ela é multiplicada por um fator geométrico para calcular o módulo. Os valores da força dinâmica e da amplitude dinâmica podem ser facilmente avaliados no Proteus® software. Na figura 4, os sinais da força dinâmica IFsI e da amplitude dinâmica IAsI são mostrados adicionalmente para o espécime de PTFE medido. É possível observar que os valores da força dinâmica e da amplitude dinâmica são praticamente idênticos para as duas medições (preto e marrom), o que também demonstra a alta reprodutibilidade do NETZSCH DMA. Isso significa que o valor do módulo medido depende apenas da geometria inserida. Esses valores avaliados para a força dinâmica IFsI e a amplitude dinâmica IAsI podem agora ser usados na calculadora DMA para verificar a influência de valores ligeiramente diferentes nas geometrias de amostra inseridas.
Calculadora DMA - Como usar essa ferramenta para verificar a influência de diferentes espessuras de amostra inseridas no módulo calculado, demonstrado com o exemplo do PTFE:
Espessura especificada da amostra: 1,3 mm
No mesmo corpo de prova, apenas a espessura da amostra foi alterada de 1,3 mm para 1,06 mm para ver a influência:
Calculadora DMA - Lots de Vantagens
Por meio da calculadora DMA, é possível ilustrar rapidamente que as diferenças na espessura da amostra geram diferenças significativas no valor do módulo (aqui 1493 MPa a 2754 MPa -> aproximadamente 84% de desvio a -20°C). Esse exemplo mostra novamente que as diferenças no módulo medido E' podem resultar de espessuras de amostra determinadas ligeiramente diferentes, embora o material da amostra seja idêntico. Para estimar e mostrar essa influência, basta usar a calculadora de DMA. Portanto, não é mais necessário realizar várias medições de DMA para demonstrar essa influência. Conforme mostrado no exemplo, a faixa de tolerância do valor do módulo agora pode ser facilmente estimada para cada medição individual.
Uma outra vantagem é que a calculadora de DMA pode ser usada para qualquer tipo de medição de DMA: flexão de 3 pontos, cantilever simples/duplo, EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão, compressão, penetração ou cisalhamento. Além disso, com essa calculadora de DMA, também é possível calcular antecipadamente forças e amplitudes para um determinado material, a fim de encontrar uma configuração de medição adequada, bem como geometrias de amostra adequadas.
A calculadora de DMA é uma ferramenta flexível e exclusiva para o cálculo rápido de todos os valores de medição de DMA relevantes, servindo tanto para uma melhor interpretação dos resultados quanto para encontrar a melhor configuração de medição para o respectivo material.
Saiba mais sobre os conceitos básicos e as áreas de aplicação da análise dinâmico-mecânica:
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O webinar é uma introdução ao método DMA e é voltado principalmente para iniciantes. O conteúdo desse webinar é a explicação do comportamento do material viscoelástico, os fundamentos da técnica de medição de DMA, juntamente com as propriedades do material selected com base em exemplos de aplicação.
