05.10.2022 by Aileen Sammler
60 de ani de NETZSCH-Gerätebau: Istoria analizei dinamico-mecanice
Comportamentul elastic ideal, adică revenirea completă și imediată la forma inițială după încetarea aplicării forței, există doar în teorie. În practică, proprietățile tuturor materialelor sunt o funcție a frecvenței, care poate fi mai pronunțată sau mai puțin pronunțată din cauza frecării interne. Acest comportament se numește viscoelastic.
Analiza mecanică dinamică (DMA) este o metodă indispensabilă pentru determinarea proprietăților viscoelastice ale majorității materialelor polimerice, cum ar fi termoplasticele armate și nearmate, duromerii sau elastomerii. Cu ajutorul acestei metode de analiză, proprietățile mecanice pot fi examinate cantitativ în funcție de temperatură, timp și frecvența unei sarcini oscilante aplicate probei.
În luna octombrie, vom relata despre istoria DMA și vom dezvălui detalii despre portofoliul nostru larg de produse DMA și aplicațiile sale multifațetate în asigurarea calității, cercetare și dezvoltare.
După cum am relatat deja în ultimele luni ale campaniei noastre de un an NETZSCH-Gerätebau de aniversare a 60 de ani, NETZSCH a fost inițial specializată doar în domeniul temperaturilor ridicate, și anume, ceramică, sticlă, metale și materiale de construcție. Ulterior, compania a dorit să devină activă și în sectorul expansiv al polimerilor și, prin urmare, s-a implicat intens în domeniul temperaturilor scăzute. Pentru analiza cuprinzătoare a polimerilor, a fost necesară analiza dinamico-mecanică (DMA) împreună cu metodele DSC și TGA - care la acea vreme, la începutul anilor '90, era încă în curs de dezvoltare.
La 7 mai 1992, NETZSCH-Gerätebau GmbH a prezentat primul DMA 442 la târgul analytica din München. Acesta a fost redenumit DMA 242 la scurt timp după aceea, deoarece între timp a luat naștere seria de instrumente 200 formată din DMA, DSC 200 și TG 209. Cu DMA 242, a fost dezvoltat și primul instrument NETZSCH bazat pe software Windows (anterior bazat pe DOS)! DMA 242 a acoperit intervalul de temperatură de la -150°C la 600°C - deja larg pentru epoca sa.
Obiectivul a fost de a determina proprietățile viscoelastice ale polimerilor și compozitelor, în special modulul complex E (Elasticitate și modul de elasticitateElasticitatea cauciucului sau elasticitatea entropică descrie rezistența oricărui sistem de cauciuc sau elastomer la o deformare sau tensiune aplicată din exterior. modulul de stocare E', modulul de pierdere E"), factorul de pierdere tan δ(tan delta) și tranzițiile de fază termică, cum ar fi tranziția vitroasă. Noul instrument DMA a fost destinat în principal marilor producători de automobile și furnizorilor acestora, sectorului electronic, tehnologiei alimentare și farmaciei.
Primul instrument vândut, în 1993, a fost furnizat Coreei de Sud. Interesant este faptul că domeniul de aplicare nu era în sectorul polimerilor, ci în sectorul alimentar: Noul client a utilizat DMA pentru a analiza ursuleți gumate, măsurând comportamentul de recuperare pentru a stabili o corelație cu comportamentul de mestecare.
Măsurare revoluționară multi-frecvență
Primul DMA avea doar trei suporturi de probe - pentru încovoiere, compresie și penetrare. Ulterior, au fost dezvoltate suporturi de probe pentru tensiune și forfecare liniară. În 1999, NETZSCH a extins gama de temperaturi până la -170°C datorită noului sistem de răcire CC200 LN2 bazat pe azot lichid.
Absolut revoluționară la acea vreme a fost măsurarea multi-frecvență pentru crearea așa-numitei curbe master, care a fost utilizată pentru extrapolarea comportamentului unui material la frecvențe dincolo de domeniul de măsurare. Această caracteristică software era deja integrată în software-ul standard.
"În plus față de datele de analiză utilizate cel mai frecvent în practică, cum ar fi Elasticitate și modul de elasticitateElasticitatea cauciucului sau elasticitatea entropică descrie rezistența oricărui sistem de cauciuc sau elastomer la o deformare sau tensiune aplicată din exterior. modulul de stocare și modulul de pierdere împreună cu factorul de pierdere tan δ, software-ul permite, desigur, și prezentarea funcționării multitasking (măsurare și evaluare simultană), precum și funcționarea multimodul cu întreaga serie 200 (funcționarea simultană a mai multor module) ...", după cum se menționa în broșura NETZSCH DMA 242 la acea vreme.
Tehnologie brevetată și cel mai bun DMA de pe piață
Poate vă amintiți - Stephan Knappe ne-a familiarizat deja cu reperele istoriei DSC în aprilie. Iată declarația sa cu privire la acel DMA 242 revoluționar la acea vreme: "DMA a fost primul instrument din istoria companiei cu care nu am făcut doar analize termice, ci am determinat în plus proprietățile mecanice la diferite forțe, deformări și frecvențe importante pentru practică. Sistemul patentat de transductoare de deplasare ("straine gage") a fost inovator la acea vreme cu rezoluția sa de până la 0,5 nm (nanometri!)".
Stephan Knappe lucrează pentru noi de mai bine de 30 de ani. În anii '90, a deținut funcția de manager de produs pentru seria de instrumente 200 cu DSC, TGA și DMA. Deoarece NETZSCH nu era foarte cunoscut în domeniul polimerilor la acea vreme, el a împachetat instrumentul de masă DMA în portbagajul mașinii sale și a mers să viziteze clienții din Germania - cu succes: în 1995/96, ne bucuram deja de un nivel ridicat de conștientizare și aveam cel mai bun DMA de pe piață.
Au urmat numeroase ateliere DMA în Germania și, ulterior, în restul Europei și în China. Între 1996 și 2004, la Selb au avut loc întâlniri ale utilizatorilor DMA, mereu populare, pentru a discuta și a efectua teste pe viu privind parametrii influenți, cum ar fi frecvența, forța, amplitudinea deformării, intervalul de temperatură, tipul de suport de probă, geometria probei, consistența probei etc.
Instrumente suplimentare, DMA 242 C și DMA 242 D, au fost lansate în 2000 și, respectiv, 2013. Versiunea C a prezentat o calibrare a rigidității sistemului în cinci dimensiuni și a fost utilizată în înlocuirea oțelului cu materiale plastice mai ușoare, aproape la fel de rigide, armate cu fibre de carbon, în aplicații auto.
Lansarea DMA 242 E Artemis
În 2013, NETZSCH a lansat DMA 242 E Artemis. Acesta prezintă o varietate de inovații:
- Domeniu de forță mai mare: ±12 N dinamic și 12 N static
- Mai mult de 30 de suporturi diferite pentru probe
- Generator de umiditate: de exemplu, pentru investigarea influenței apei ca plastifiant pentru poliamide
- Proteus®software ®, compatibil cu alte instrumente NETZSCH precum DSC, TGA, DIL, TMA, DEA
- Compararea directă a curbelor cu rezultatele altor metode de măsurare NETZSCH
Datorită designului său modular, varietății de suporturi de probe și sisteme de răcire, DMA 242 E Artemis este capabil să acopere o gamă largă de aplicații și condiții de probe și în prezent. O varietate de posibilități diferite de extindere îl fac un instrument ideal pentru orice laborator și, astfel, o investiție sigură și pe termen lung.
Aflați mai multe aici: DMA 242 E Artemis - NETZSCH Analiză și testare
Săptămâna viitoare, veți afla cum a intrat NETZSCH pe piața cauciucului și anvelopelor prin intermediul DMA cu sarcină mare. Rămâneți pe recepție!