Un cercetător analizează datele de analiză termică pe un laptop, prezentând interfața software NETZSCH Proteus ®.

27.11.2019 by Milena Riedl

Digitalizarea DSC: Profitați la maximum de măsurătorile dumneavoastră!

Analiza termică răspunde la multe întrebări în diferite sectoare de activitate ale industriei prelucrătoare. Cu toate acestea, obținerea celor mai multe informații din măsurători este adesea dificilă, deoarece în literatura de specialitate sunt disponibile doar valori individuale și nu termograme complete. Bazele de date privind polimerii sunt instrumente comune pentru alte metode precum FT-IR sau GC-MS. Aflați cum vă facilitează munca de zi cu zi baza de date pentru instrumentele de analiză termică.

Analiza termică poate răspunde la multe întrebări în diferite sectoare de activitate ale industriei prelucrătoare. Pentru inspecția bunurilor primite, este important să se știe dacă un lot de material este adecvat pentru a produce piese bune. În ingineria inversă, apar întrebări cu privire la motivul pentru care un concurent poate oferi piese similare la prețuri mai mici. Odată ce o piesă eșuează, este necesar să se detecteze dacă există impurități în material sau dacă parametrii de producție au fost setați corespunzător.

De ce avem nevoie de o bază de date privind polimerii?

Evaluările bazate pe date ale rezultatelor au fost comune pentru multe metode precum FT-IR sau GC-MS pentru o lungă perioadă de timp. În literatura de specialitate, sunt disponibile doar valori individuale și nu termogramele complete, care sunt necesare pentru a obține informații complete despre un material. În plus, compararea matematică a curbelor complete nu a fost posibilă înainte de digitalizarea termogramelor și a tabelelor.

Cum funcționează?

Cazul 1: Materialul a fost un material de reciclare PP. Piesele din lotul actual de producție prezintă proprietăți mecanice mai scăzute. De asemenea, acestea au dungi maronii care sunt parțial vizibile. Loturile de producție anterioare nu au prezentat probleme.

În primul rând, o piesă bună a fost analizată cu calorimetrie diferențială cu baleiaj (DSC) pentru a avea o referință de comparat cu piesa defectă. Figura 1 ilustrează faptul că există un singur vârf de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire în intervalul tipic al polipropilenei (PP).

Termograma DSC arată un singur vârf de topire la 167,1°C, indicând o probă bună de material din polipropilenă (PP).
Figura 1: Măsurarea DSC a unei piese bune

În continuare, piesa defectă a fost măsurată și cu DSC. În figura 2, este clar vizibil că există un al doilea vârf de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire la aproximativ 132°C. Acesta este un indiciu puternic al unei impurități în materialul prelucrat.

Grafic de măsurare DSC care arată analiza termică a unei piese defecte din polipropilenă cu două vârfuri de topire care indică impurități.
Figura 2: Măsurarea DSC a piesei defecte

Pentru a afla care este impuritatea, este necesar să ne uităm în literatura ..

... sau baza de date a polimerilor integrată în soluția software NETZSCH Proteus® soluție software!

Rezultate de potrivire automată din funcția Identifying a software-ului Proteus®, care afișează date de analiză termică pentru materiale polimerice.
Figura 3: Potrivirea automată a bazei de date cu funcția Identify a software-ului Proteus®®

Numai zona de măsurare cu vârful neobișnuit a fost selectată pentru analiză. Software-ul afișează automat materialele de referință care sunt în concordanță cu materialul măsurat. În acest caz, primul vârf are o corelație foarte bună cu HD-PE. Prin urmare, se poate confirma că materialul PP reciclat a fost contaminat cu HD-PE.

Identificarea materialelor necunoscute

Cazul 2: În al doilea exemplu, s-a urmărit să se determine ce material a fost utilizat pentru producerea unei piese competitive.

Graficul analizei DSC prezintă un vârf de topire la 222,4°C, indicând potențiala identificare a materialului poliamidă 6 (PA6) sau PA610.
Figura 4: Măsurarea DSC a unei piese competitive


Figura 4 prezintă analiza DSC a probei cu un vârf de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire măsurat de 222°C. O privire în literatura de specialitate arată că materialul poate fi fie poliamidă 6 (PA6) (vârf de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire între 220 și 230°C), fie PA610 (vârf de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire între 210 și 230°C). Astfel, din cauza suprapunerii punctelor de topire, nu este posibilă diferențierea între cele două materiale.

Cu toate acestea, prin evaluarea măsurătorii cu baza de date automată, devine clar că materialul prelucrat este PA610. Software-ul compară matematic întregul grafic, în comparație cu compararea unei singure valori cu datele din literatura de specialitate.

Compararea bazei de date utilizând funcția Identify a software-ului Proteus®, care afișează analiza DSC cu un vârf al punctului de topire de 292,4°C.
Figura 5: Compararea bazei de date cu funcția Identify a software-ului Proteus®®

Succesul dumneavoastră cu date inteligente

Digitalizarea DSC cu ajutorulProteus® instrumentele software AutoEvaluation și Identify oferă o gamă largă de beneficii:

  • Identificarea amestecurilor de materiale și a impurităților
  • Îmbunătățirea calității și a capacității
  • Identificarea materialelor necunoscute
  • Reproductibilitate mai mare a măsurătorilor

Faceți clic aici pentru a obține mai multe informații despre baza de date KIMW a polimerilor!

Mulțumim lui Martin Doedt (B. Sc., șef de laborator, Kunststoff-Institut Lüdenscheid) pentru discuția de la K-show 2019!

AI Overview
An error occurred. Please try again.