Fokus på avancerad kinetisk modellering av fotoinducerad härdning med UV-ljusintensitet

Material med väldefinierade egenskaper kan genom kemiska reaktioner omvandlas till andra ämnen med andra egenskaper. Dessa reaktioner kan ske på en bråkdel av en sekund, som vid explosioner, eller under hundratusentals år, som vid bildandet av mineraler. Detta beror på att processer som nedbrytning, Härdning (tvärbindningsreaktioner)Termen "crosslinking" betyder bokstavligen översatt "tvärnätverk". I kemiska sammanhang används det för reaktioner där molekyler länkas samman genom att införa kovalenta bindningar och bilda tredimensionella nätverk.härdning, KristalliseringKristallisation är den fysiska processen av härdning under bildandet och tillväxten av kristaller. Under denna process frigörs kristallisationsvärme.kristallisering och SintringSintring är en tillverkningsprocess för att forma en mekaniskt stark kropp av ett keramiskt eller metalliskt pulver. sintring av material är beroende av tid och temperatur. Att känna till hastigheten i dessa processer är därför viktigt för att simulera materialbeteende eller optimera en process.

Kinetik, även kallad reaktionskinetik eller kemisk kinetik, studerar hastigheten hos kemiska processer och gör det möjligt att bestämma reaktionshastigheter. Den tar också hänsyn till de faktorer som styr dessa reaktioner. En av de viktigaste faktorerna är temperaturen. Denna kunskap kan till och med rädda liv, t.ex. i industriella kemiska processer som bygger på exoterma reaktioner.

Den toppmoderna programvaranNETZSCH Kinetics Neo simulerar dessa temperaturberoende processer på grundval av small mängder. Versionen Kinetics Neo 3.0 innehåller nu många nya funktioner!

Vad är nytt i NETZSCH Software Kinetics Neo Version 3.0?

Denna utgåva innehåller följande tillägg:

UV-ljusets intensitet som en extra parameter i kinetisk analys gör det möjligt att skapa gemensamma kinetiska modeller beroende på temperatur och ljusintensitet
Partialtryck för gasformig reaktant som en ny möjlighet att skapa en gemensam kinetisk modell beroende på temperatur och partialtryck
Totalt tryck som extra parameter i kinetisk analys för reaktioner i inert gas
Projekt för godtyckliga datatyper, som inte är standard i Kinetics Neo, som masspektrometri, koncentrationer, omvandling, lagringsmodul, absorbans
Kinetik för härdningsreaktioner med diffusionskontroll, mätt med DEA eller reologi
Reaktionstyp reversibla reaktioner
Ny reaktionstyp DFn för diffusion med reaktion av ⁿ:te ordningen
Kinetik för ofullständiga mätdata, där en slutlig del av reaktionen inte anges eller inte kan mätas.
Användargränssnittet (UI) är omarbetat för ett konsekvent inbyggt utseende i Windows 11 inklusive dussintals nya färgglada teman

Låt oss nu dyka djupare in i en av de nya funktionerna: UV-ljusets intensitet som ytterligare parameter i kinetisk analys.

Avancerad kinetisk modellering av fotoinducerad Härdning (tvärbindningsreaktioner)Termen "crosslinking" betyder bokstavligen översatt "tvärnätverk". I kemiska sammanhang används det för reaktioner där molekyler länkas samman genom att införa kovalenta bindningar och bilda tredimensionella nätverk.härdning med UV-ljusintensitet

UV-härdningstekniken har revolutionerat olika branscher genom att använda ultraviolett (UV) ljus för att utlösa snabba kemiska reaktioner som härdar eller fixerar material som lim, beläggningar och polymerer. Till skillnad från traditionella härdningsmetoder, som i första hand är beroende av temperaturen, påverkas fotoinducerade härdningsprocesser starkt av UV-ljusets intensitet.

Med de nya unika funktionerna i Kinetics Neo Software kan användarna nu beskriva kinetiska modeller som tar hänsyn till både temperatur och UV-ljusets intensitet. Denna modellering med dubbla parametrar möjliggör bättre optimering och styrning av härdningsprocesser.

Bild: Användare kan nu beskriva kinetiska modeller som tar hänsyn till både temperatur och UV-ljusintensitet.

Genom att använda olika UV-ljusintensiteter kan Kinetics Neo Software exakt beskriva data och förutsäga härdningsbeteendet vid olika UV-ljusintensiteter. Figuren nedan illustrerar förhållandet mellan UV-intensitet och härdningsreaktion vid en konstant temperatur.

Figur 1: Illustration av förhållandet mellan UV-intensitet och härdningsreaktion vid konstant temperatur.

Experimentet omfattade isotermiska dielektriska analysmätningar (NETZSCH DEA-instrument) som utfördes vid 30 °C med varierande UV-ljusintensiteter från 36 mW/cm² till 300 mW/cm²

Tillämpningar inom viktiga sektorer

3D-utskrift och additiv tillverkning: Lager-för-lager-Härdning (tvärbindningsreaktioner)Termen "crosslinking" betyder bokstavligen översatt "tvärnätverk". I kemiska sammanhang används det för reaktioner där molekyler länkas samman genom att införa kovalenta bindningar och bilda tredimensionella nätverk.härdning av fotopolymerer för exakta och hållbara 3D-utskrivna objekt.
Fordonsindustrin: Ytbeläggningar för förbättrad reptålighet och UV-skydd.
Medicintekniska produkter: UV-härdade beläggningar för medicintekniska produkter som katetrar, stentar och tandfyllningar.
Förpackningsindustrin: UV-härdade bläck och beläggningar för livsmedelssäker, hållbar märkning och förpackning.

Exempel på tillämpning: 3D-utskrift och additiva tillverkningsprocesser: Lager-för-lager-Härdning (tvärbindningsreaktioner)Termen "crosslinking" betyder bokstavligen översatt "tvärnätverk". I kemiska sammanhang används det för reaktioner där molekyler länkas samman genom att införa kovalenta bindningar och bilda tredimensionella nätverk.härdning av fotopolymerer för exakta och hållbara 3D-utskrivna objekt.

Viktiga fördelar med UV-ljusintensitet med hjälp av programvaran Kinetics Neo

Snabbare produktionscykler: Genom att optimera både UV-intensitet och temperatur kan tillverkarna minska härdningstiderna, vilket leder till snabbare produktionscykler och högre genomströmning.
Kostnadseffektivitet: Genom att justera UV-ljusets intensitet och temperatur kan tillverkarna optimera energianvändningen, vilket minskar driftskostnaderna utan att produktkvaliteten försämras.
Hållbarhet: Optimering av härdningsprocessen bidrar till att minimera avfall och utsläpp som orsakas av överhärdning eller materialdefekter, vilket bidrar till mer miljömässigt hållbara tillverkningsmetoder.

UV-härdningstekniken har visat sig vara en banbrytare inom många olika branscher, och med de senaste framstegen inom kinetikmodellering har tillverkarna nu verktygen för att optimera och förutse dessa processer som aldrig förr. ProgramvaranKinetics Neo använder data om UV-ljusintensitet och gör det möjligt för företag att förfina härdningsprocesser, sänka kostnaderna, förbättra prestandan och främja hållbarhet.

För ytterligare information, vänligen besök också:

https://youtu.be/HPXi62wSIBo?t=1787 - webinariet "Kinetics Neo 3.0: Major Release with Innovative New Features (Gas Influence, Pressure and more)" med detaljerad information om "Härdplaster, kompositer och fotopolymerer: Avancerad härdningskinetik, inklusive diffusionskontroll (DEA, reologi) och överväganden om UV-intensitet (DSC, DEA).
Modellering av härdningskinetiken hos akrylatfotopolymerer för additiv tillverkning - Setter - 2023 - Polymer Engineering & Science - Wiley Online Library
Besök vår webbplats: Kinetics Neo - NETZSCH Kinetics Neo

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Dela med dig av denna artikel: