Реометр с подвижным пуансоном MonTech MDR 3000 PROFESSIONAL

Описание

Соответствие требованиям стандартов ISO 13145,ISO 6502, ASTMD 5289,ASTMD 6204,ASTMD 6601,ASTMD 6048,ASTMD 7050,ASTMD 7605,DIN 53529

Модель базовой комплектации, созданная для использования в качестве анализатора процесса изготовления резины (RPA). Реометр с подвижным пуансоном MDR 3000 PROFESSIONAL может работать как в режиме статического испытания (MDR), так и в режиме динамического испытания (RPA).

Осцилляции деформирующих усилий

От +/- 0.01° до 20° (от +/- 0.01° до 90°, опция)

(от +/- 0.14% до 280% (от 0.14% до 1260%))

Статическое и динамическое испытание

MDR 3000 Professional разработан для измерения вязкоупругих свойств полимеров и компаундов на основе каучуков до, во время и после вулканизации. Полученные данные представляют собой точную информацию о расширенных свойствах материала, пригодности для обработки, характеристиках вулканизации, скорости вулканизации и поведении компаунда после  вулканизации, а также о динамических механических свойствах конечного компаунда.

MDR 3000 Professional– это уникальная, гибридная система для испытаний, которая может работать в режиме статического испытания (MDR). Благодаря программному обеспечению MonControl одним щелчком мыши можно переключиться на режим динамического испытания (RPA). Такая функция системы гарантирует высокую эксплуатационную гибкость для пользователя, так как MDR 3000 Professional может выполнять все повседневные рутинные задачи контроля качества, работая как обычный стационарный реометр с подвижным пуансоном с максимальной точностью, повторяемостью и воспроизводимостью. MDR 3000 Professional обладает всеми функциональными возможностями анализатора процесса изготовления резины (RPA) и может применяться даже для самых сложных научно-исследовательских работ, позволяя пользователю программировать, выполнять и оценивать произвольные последовательности испытаний с помощью встроенного программного обеспечения MonControl.

Устройство оснащено уникальной запатентованной системой прямого привода MonTech с переменной амплитудой и частотой колебаний, а также прецизионным контролем температуры, что позволяет проводить испытания в соответствии практически со всеми стандартами испытаний DIN/ISO и ASTM на реометры с подвижным пунсоном  и анализаторы процесса изготовления резины.

Благодаря прочной конструкции и различным опциям, таким как охлаждение и автоматизация, данное устройство можно использовать для расширенного контроля качества и контроля производства не только в лаборатории, но и непосредственно в производственном помещении.

Опции для автоматизации

Все реометры MonTech с подвижным пуансоном, а также анализаторы процесса изготовления резины могут быть легко автоматизированы, что позволяет заказчикам повышать производительность и задействовать операторов устройств в других важных областях.

MonTech предлагает широкий ряд систем для автоматизации реометров, аналогов которых нет в мире. Данные системы автоматизации  могут быть использованы заказчиками в лаборатории, в производственном помещении, при многосменном режиме работы и 365 дней в году. В зависимости от выбранного типа системы автоматизации, образцы загружаются и выгружаются автоматически из движущихся в прямом направлении или поворотных лотков.

Каждый реометр может быть переключен в ручной режим работы одним нажатием кнопки.

Дополнительные инструментальные возможности

MonTech предлагает различные дополнительные инструментальные возможности для проведения испытаний в соответствии с индивидуальными потребностями заказчика:

• Системы принудительного воздушного и низкотемпературного охлаждения.
• Преобразователи осевой силы.
• Системы контроля давления в кавитационной камере.
• Высокоскоростные системы сбора данных.
• Интеграция данных, ИТ и программного обеспечения.
• Расширенные возможности производительности.

Режимы применения

Изотермическая вулканизация

Изотермическая вулканизация является наиболее распространенным типом испытаний для контроля качества при обработке каучука и эластомера. Реометры с подвижным пуансоном MonTech гарантируют высокую точность данных, а также простую эксплуатацию инструментов. Все важные характеристики, такие как минимальный/максимальный крутящий момент при обработке каучука, время подвулканизации, время вулканизации и скорости реакции, точно рассчитаны с более чем 3500 различными точками ввода данных. Все данные доступны как в цифровом, так и в графическом виде; пределы, промежуточные этапы контроля реализации испытания и графики допусков могут быть легко установлены. Статус пригодности/непригодности автоматически оценивается после каждого испытания.

Вулканизация с одновременным вспениванием

Для процессов герметизации особенно важным является применение вспенивающих веществ для создания ячеистой структуры посредством процесса вспенивания, который осуществляется параллельно реакции вулканизации. Ячеистая матричная структура, создаваемая в процессе вспенивания, снижает плотность, повышает тепловую и акустическую изоляцию и влияет на относительную густоту компаунда. Поэтому реометры MonTech могут быть оснащены прецизионным преобразователем для измерения нормальной силы в полости пресс-формы, чтобы одновременно рассчитать давление в кавитационной камере во время вулканизации и реакции в одном испытании и выявить взаимосвязи между этими двумя реакциями.

Неизотермическая вулканизация

В дополнение к изотермическим статическим испытаниям, реометры с подвижным пуансоном (MDR), а также анализаторы процесса изготовления резины (RPA) MonTech могут применяться для испытаний при переменных температурах. Такие неизотермические процессы могут проходить практически при любом запрограммированном температурном профиле, что делает их особенно полезными при моделировании производственных процессов, которые обычно не являются изотермическими. Типичными процессами, которые можно моделировать, являются смешивание, вальцевание, экструзия, формовка под давлением, литьевое прессование и различные условия хранения. Неизотермические последовательности испытаний могут быть выполнены за одно испытание  с любой другой статической или динамической последовательностью, такой как развертка по деформации и частоте, обеспечивая получение наиболее точных данных о поведении материала на любой стадии производства и при любом состоянии материала.

Прогнозное моделирование кинетики процесса вулканизации

Данные из одинаковых статических или динамических последовательностей испытаний, выполненных при разных температурах, могут автоматически оцениваться и моделироваться для расширенного анализа кинетики процесса вулканизации, предоставляя информацию о скорости реакции, порядке реакции (n), константе скорости (k), энергии активации (E) и инкубационном периоде (ti).

Анализ материала с разверткой по частоте

В целом, механические свойства материалов зависят от частоты. Поэтому надлежащее понимание влияния частоты на материал очень важно для его практического использования. Например, материал становится жестким под действием силы при высокой частоте, но мягким, когда сила прикладывается медленно. Во время изотермической вулканизации с разверткой по частоте можно получить информацию о  молекулярно-массовое распределение (MWD) (переходный модуль), а также о среднем молекулярно-массовом распределении (AWM) (переходная частота). Но поведение вязкоупругих материалов, таких как полимеры, зависит не только от частоты, но и от температуры. MonTech включил дополнительные усовершенствованные возможности испытаний, такие как принцип температурно-временной суперпозиции (TTS), который основан на эквивалентности между характером изменения частоты и температуры в переходных процессах, формируя основу моделирования обобщающей кривой с использованием уравнения Вильямса-Ландела-Ферри (WLF), доступного в динамических реометрах MonTech, даже для моделирования характеристик материала при частотах вне диапазона, которые могут быть измерены с помощью динамического механического анализатора.

Структурные и технологические характеристики

Реологические свойства компаундов на основе каучука связаны с их структурными характеристиками и будут влиять на поведение каучука во время обработки и на производственные показатели конечного продукта. Поскольку определение вязкости по Муни не дает достаточной информации для четкой дифференциации развертывания и молекулярно-массового распределения, анализатор процесса изготовления резины может легко использоваться в качестве инструмента для решения производственных задач. Использование разверток по частоте для сканирования материала во всем диапазоне скоростей сдвига может выявить существенные различия и вариации материала, например, выявление причины высокой вязкости определенного материала и трудности его обработки, в то время как другие материалы могут быть идеальны обработаны.

Такие испытания могут быть выполнены в линейном, а также нелинейном диапазоне вязкоупругих свойств материала, чтобы охватить все различные методы обработки и состояния материала. ISO 13145 предлагает простую и быструю процедуру испытаний с использованием безроторного реометра оснащенного герметичной биконической камерой (RPA) для реологических испытаний, в качестве альтернативы традиционному испытанию на вискозиметре Муни.

Нелинейный отклик материала при высокой относительной деформации

Испытания на динамический сдвиг в осцилляционном режиме распространены в реологии. В частности, испытания колебательного сдвига с малой амплитудой (SAOS) являются наиболее распространенным методом испытаний для измерения линейных вязкоупругих свойств компаундов на основе каучука и полимеров.

Но в процессе обработки скорость сдвига может быть высокой и интенсивной; нелинейные свойства материала составляют еще более важную часть в понимании поведения материала. Таким образом, реометры MonTech предоставляют возможность анализа периодических данных с помощью преобразования Фурье, а также полный доступ к необработанным данным для углубленного анализа с целью изучения и количественного определения нелинейного вязкоупругого поведения с помощью испытания колебательного сдвига с большой амплитудой (LAOS) для определения характеристик и количественного определения ответного изменения напряженного состояния материала, которые более не является только синусоидальными (линейными), что позволяет лучше понять содержание и структуру наполнителя, а также архитектуру полимера.

Изотермическая вулканизация при переменной величине деформации

Как правило, эксперименты по вулканизации компаундов на основе каучука, особенно в целях контроля качества, проводятся при фиксированном угле отклонения при колебании +/- 0,5° и частотой 1,67 Гц. Тем не менее, для конкретных компаундов на основе каучука или сложных материалов, таких как силиконы или эпоксидные смолы, данный метод может быть не применим, так как значения реактивного крутящего момента оказываются слишком низкими, обеспечивая лишь ограниченную способность определять различия разных партий, или оказываются слишком высокими, оказываясь причиной высокой изменчивость результатов, поскольку материал поврежден, так как деформация уже превышает линейный вязкоупругий диапазон. Реометры MonTech предоставляют возможность проведения испытаний с переменными углами отклонения при колебании, что позволяет проводить измерения в пределах идеальной амплитуды деформации для оптимального отношения сигнал/помеха и получения прецизионных результатов испытаний, избегая при этом какого-либо структурного разрушения или проскальзывания образца в полость пресс-формы.

Пластифицирование компаундов на основе каучука - моделирование процесса

Компаунды на основе каучука чрезвычайно чувствительны к таким видам обработки, как вальцевание. Увеличение деформации приводит к разрыву сетки технического углерода, которая связывается силами притяжения Ван-дер-Ваальса—Лондона, вызывая уменьшение модуля сдвига наполненных вулканизатов из каучука. Поэтому реометры MonTech предоставляют возможности моделирования практически для любого возможного производственного процесса, обеспечивая сбор незаменимых данных для разработки вулканизатов из каучука, а также понимания и моделирования производственных процессов и среды.

Развертка по деформации для эффекта Пэйна при введении наполнителя

Эффект Пейна является особой деформационной характеристикой каучука, особенно компаундов на основе каучука, содержащих наполнители, такие как технический углерод и кремнекислотный наполнитель. С физической точки зрения эффект Пейна можно связать с изменениями, вызванными деформацией микроструктуры материала, то есть разрывом и восстановлением слабых физических связей, соединяющих соседние кластеры наполнителя.

Поэтому измерение модуля по отношению к деформации необходимо для понимания и количественной оценки введения наполнителя, распределения наполнителя и взаимодействия «наполнитель-наполнитель» в области низкой деформации, а также взаимодействия «полимер-наполнитель» при более высокой деформации. Итоговое определение характеристик структуры материала имеет важное значение, поскольку оно напрямую влияет на динамическую жесткость и демпфирующие свойства конечных продуктов, таких как резиновые втулки, автомобильные шины и другие резиновые изделия. Эффект Маллинза аналогичен эффекту  Пейна при малых деформациях. Эффект Маллинза наблюдается при больших деформациях в нелинейном вязкоупругом диапазоне.

Технические характеристики

Опции

R-VS 3000

Отсекатель-пробоотборник R-VS 3000 предназначен для быстрой, безопасной и простой подготовки образцов для испытаний в реометре с постоянным объемом образца, что значительно снижает эксплуатационную изменчивость и повышает воспроизводимость результатов испытаний.

VS 3000

Универсальный отсекатель-пробоотборник VS 3000 для образцов с постоянным объемом – это идеальный и надежный инструмент для подготовки образцов для задач, требующих постоянный объем образцов, например,  преформы для операций формовки. Отсекатель-пробоотборник VS 3000 может быть оснащен ножами любого диаметра от 20 до 60 мм в соответствии с требованиями заказчика, что делает его идеальным инструментом для простой подготовки преформы в лабораторных или производственных условиях.