Giriş
Başarılı bir polimer işleme süreci, gerçek üretim koşulları altında malzeme davranışının derinlemesine anlaşılmasını gerektirir. Kesme viskozitesi, süreç optimizasyonu için yaygın olarak ölçülüp kullanılsa da, uzama viskozitesi genellikle akış dengesizliği, film kusurları, kalıp şişmesi, boyun daralması veya düşük ürün kalitesi gibi sorunları anlamak için gerekli olan eksik bilgileri sağlar.
Rosand yüksek basınçlı kapiler reometre, tek bir ölçümle hem kesme viskozitesini hem de uzama viskozitesini belirlemeyi mümkün kılar ve ekstrüzyon, şişirme kalıplama ve diğer uzamalı akış süreçleri sırasında malzeme performansı hakkında değerli bilgiler sağlar.
Uzama Viskozitesi: Kesme Viskozitesi Yeterli Olmadığında
Malzemeler, işleme sırasında çok farklı performans gösterirken, kesme viskozitesi açısından neredeyse aynı davranış sergileyebilirler. Bu tür durumlarda, uzama viskozitesi genellikle farklılıkları ortaya çıkarır; zira kesme viskozitesi ölçümüne kıyasla, uzama viskozitesi moleküler yapıya ve moleküler ağırlık dağılımına karşı oldukça duyarlıdır.
Yalnızca kesme viskozitesine güvenen işleyiciler ve malzeme geliştiriciler için bu durum, malzemenin tam olarak karakterize edilememesine ve beklenmedik üretim sorunlarına yol açabilir.
Sorun: Geleneksel delikli kalıpların çıkış bölgesinde malzemenin yapışmasını önlemek
Rosand reometresinde uzama viskozitesi, kalıp girişindeki basınç düşüşü ölçülerek belirlenir. Geleneksel sıfır uzunluklu (delikli) kalıplar kullanıldığında, özellikle yüksek elastikiyete sahip polimer eriyiklerinin test edilmesi sırasında malzeme kalıp çıkışında yapışabilir ve birikebilir.
Bu durum aşağıdakilere yol açabilir:
- Giriş basınç düşüşü (Pen) uzama viskozitesi değerlerinin fazla tahmin edilmesi
- Yetersiz tekrarlanabilirlik
- Malzeme özelliklerinin yanlış yorumlanması
- Gerilme sertleşmesi gibi önemli etkilerin identify edilememesi
Çözüm: FreeFlow Kalıp Teknolojisi
Bu sınırlamaları aşmak amacıyla, NETZSCH, TBU Zlín’den Prof. Martin Zatloukal ile işbirliği içinde yenilikçi FreeFlow kalıbını (Şekil 1) geliştirmiştir. Kalıbın optimize edilmiş geometrisi, malzemenin akış aşağı bölgesinde yapışmasını önler. Sonuç olarak, giriş basınç düşüşü doğru ve tekrarlanabilir bir şekilde ölçülebilir.
Avantajları oldukça açıktır:
- Doğru uzama viskozitesi ölçümleri
- Geliştirilmiş tekrarlanabilirlik
- Gerilme sertleşmesi ve yumuşama davranışının güvenilir tespiti
- Reolojik verilere duyulan güvenin artması
Gerçek İşleme Uygulamaları için Tasarlanmıştır
FreeFlow kalıpları hem dairesel hem de dikdörtgen geometrilere sahiptir. Bu, kullanıcıların kesme viskozitesinin yanı sıra aşağıdakileri de incelemelerine olanak tanır:
- Şişirme kalıplama ve elyaf eğirme gibi uygulamalar için tek eksenli uzama viskozitesi
- Döküm film ekstrüzyonu ve boyun daralması etkilerinin değerlendirilmesi için düzlemsel uzama viskozitesi
Bu sayede, prosesle ilgili deformasyon koşulları altında malzeme davranışının daha kapsamlı bir şekilde anlaşılması sağlanır.
Avantajlarınıza Genel Bir Bakış
- Kalıp çıkışından sonraki akış aşağı bölgede malzeme yapışması görülmemektedir
- Reolojik ölçümlerde yüksek güvenilirlik
- Uzama viskozitesinin hassas bir şekilde belirlenmesi
- Gerilme sertleşmesi ve yumuşamasının güvenilir bir şekilde tespit edilmesi
- Gerçekçi işleme koşulları altında malzeme karakterizasyonu
- Verimli malzeme geliştirme ve proses optimizasyonu
Sonuç
FreeFlow kalıbı, son derece güvenilir kesme ve uzama viskozitesi ölçümleri sağlayarak Rosand yüksek basınçlı kapiler reometresinin yeteneklerini genişletir. Malzemenin kalıptan çıktıktan sonraki akış bölgesinde yapışmasını önleyerek ve ölçüm hatalarını en aza indirerek, verimli ürün geliştirme, iyileştirilmiş proses kontrolü ve artırılmış üretim performansı için gerekli olan doğru reolojik bilgileri sağlar.