Was ist der Unterschied zwischen einem Kapillarrheometer und einem Rotationsrheometer?

Kapillarrheometer sind die reifsten rheologischen Instrumente, die derzeit verfügbar sind. Sie werden hauptsächlich zur Messung der Viskosität von Materialien eingesetzt und eignen sich besonders gut zur Messung der Scherviskosität, die auf Scherrate und Druck bezogen ist. Sie werden weit verbreitet. Flüssigkeitsviskosität ist definiert als das Verhältnis der Scherspannung zu der Schergeschwindigkeit, die eine Flüssigkeitseinheit erlebt.

Durch genaue Messung der Scherspannung und der Scherrate eines Fluids kann somit die Viskosität des Fluids bestimmt werden. Neben der Messung der Flüssigkeitsviskosität können Kapillarrheometer durch die Studie der Extrusionsrheologie auch das elastische Verhalten von Flüssigkeiten charakterisieren. Kapillare Rheometer werden in erster Linie als Konstantgeschwindigkeits- und Konstantdruckrheometer eingestuft. Ersteres hält eine konstante Kolbengeschwindigkeit und misst die Druckdifferenz zwischen den Enden des Kapillarrohres, um rheologische Informationen zu erhalten. Die meisten Hochdruck-Kapillarrheometer sind des konstanten Geschwindigkeitstyps.

Kapillarrheometer mit konstantem Druck verwenden das entgegengesetzte Messprinzip zu Kapillarrheometern mit konstanter Geschwindigkeit. Konstantdruckrheometer behalten einen konstanten Kolbendruck, und der gemessene Wert ist die Extrusionsgeschwindigkeit der Flüssigkeit. Typische Anwendungen umfassen die Messung des Schmelzindexes in der Kunststoffindustrie. Eine andere Art von Kapillarrheometer ist ein Schwerkraftkapillarrheometer, bei dem die Probe in den Fass injiziert wird, ohne einen variablen Druck anzuwenden, sondern eher auf die Schwerkraft angewiesen ist, um durch die Kapillare zu fließen.

Rotationsrheometer erzeugen durch Rotationsbewegung Scherspannung, die eine schnelle Beurteilung und Analyse der viskoelastischen Eigenschaften des zu messenden Materials erleichtert. Je nach Struktur des Meßrotors werden Rotationsrheometer weiter als Kegelplattenrheometer, Parallelplattenrheometer und Koaxialzylinderrheometer eingestuft. Alle drei Arten von Rheometern basieren auf der Verformungsentwicklung des newtonischen Parallelplattenmodells. Rotationsrheometer eignen sich am besten für die Messung sehr niedriger Scherraten und ermöglichen die Messung von Materialstrukturveränderungen mit niedrigen Amplitudenschwingungen. Sie können auch zur Messung von Druckschwingungen sowie zur Prüfung und Analyse im Zusammenhang mit Ausbeutespannung, Kriechen und Kriechrückgewinnung verwendet werden.

Kapillar Rheometer Testgerät

DieQINSUN Kapillarrheometer erfülltmit mehreren Normen, einschließlich DIN 54811. nach ASTM D 3835. nach ISO 11443. Es verfügt über ein einsäulenes Schwingkopfdesign, das strukturelle Festigkeit und einfache Reinigung gewährleistet. Der Antriebsmechanismus verwendet eine taiwanesische Präzisionskugelschraube für den kinetischen Energietransfer, und das Geschwindigkeitsregelungssystem verwendet ein Wechselstromservosystem für präzise Verschiebung und Druckregelung. Der Heizmechanismus verwendet einen Spiralheizdraht für die integrierte Heizung, um eine gleichmäßige Fasstemperatur zu gewährleisten. Das High-Tech-Mess- und Steuersystem sowie die intuitive Softwareschnittstelle ermöglichen die Einstellung von Testmodi und entsprechenden Betriebsparametern und zeigen relevante Kurven und Berechnungsergebnisse in Echtzeit an.

FAQ 1: Was sind die Unterschiede zwischen einem Kapillarrheometer und einem Drehmomentrheometer?

Ein Kapillarrheometer besteht aus einem Einschrauben-Extruder, einer Kapillarmaschine und einer automatischen Wägeeinheit.

Ein Drehmomentrheometer besteht aus einer Rahmen-Baugruppe, Antriebs-Baugruppe, Drehmomentsensor, Getriebe-Baugruppe, Mischkammer-Baugruppe, Zuführung-Baugruppe, Sicherheitseinrichtungen, Mess- und Steuersystem, Steuersystem, Schmelze-Messsystem, Elektroschrank und elektrischer Sicherheit.

FAQ 2: Was ist der Unterschied zwischen den beiden?

Ein Kapillarrheometer ist ein Gerät, das zur Messung der Scherspannungsrate unter hoher Spannung verwendet wird. Es wird verwendet, um die Beziehung zwischen Scherspannung und Schergeschwindigkeit von Polymerschmelzen in einem Kapillarrohr zu messen, die Form des Extrudats direkt zu beobachten, die Elastizität und Instabilität der Schmelze durch Änderung des Aspektverhältnisses zu untersuchen und Polymerzustandsänderungen zu messen.

In einem Drehmomentrheometer wird das zu prüfende Material der Mischkammer zugegeben. Durch die Kraft zweier Rotoren, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und in entgegengesetzten Richtungen drehen, wird das Material kontinuierlich zwischen den Rotoren und der Kammerwand gemischt und geschert. Auch die Rotorrüste werden einer Reaktionskraft aus dem Material ausgesetzt. Das Drehmomentrheometer misst diese Reaktionskraft mittels des Drehmomentsensors und verarbeitet sie mittels Computersoftware, um ein rheologisches Spektrum zu erzeugen, das zeigt, wie sich das Drehmoment im Laufe der Zeit ändert.

FAQ 3: Was sind die Unterschiede in den gemessenen Daten und deren Anwendungen?

Kapillarrheometer werden verwendet, um die Beziehung zwischen Scherspannung und Schergeschwindigkeit in Polymerschmelzen in Kapillaren zu messen, die Form des Extrudats direkt zu beobachten, die Elastizität und Instabilität der Schmelze durch Variation des Aspektverhältnisses zu untersuchen und Veränderungen im Polymerzustand zu bestimmen. Sie können auch die Prüfung der scheinbaren/wahren Viskositätskurve durchführen und das Schwellenverhalten der Düse messen und analysieren.

Drehmomentrheometer messen kontinuierlich, genau und zuverlässig die rheologischen Eigenschaften von Materialien, indem sie das beim Mischen auf den Rotor ausgeübte Reaktionsmoment und die Temperaturänderungen im Laufe der Zeit erfassen. Zu den Anwendungen gehören Mehrkomponentenmischung, Vernetzung und Härtung von thermohärtenden Harzen, Vulkanisation von Elastomeren, dynamische Materialstabilität und die Auswirkung der Schraubengeschwindigkeit auf die Verarbeitungsleistung des Systems.

FAQ 4: Was sind die verschiedenen Anwendungsszenarien?

Kapillarrheometer arbeiten mit hohen Scherraten und sind ideal für Spritzgießmaschinen. Sie können verwendet werden, um Veränderungen in physikalischen Eigenschaften aufgrund der Injektionsgeschwindigkeit zu analysieren und Haltezeit und Temperatur zu optimieren.

Rotationsrheometer arbeiten mit niedrigeren Scherraten und sind für eine breitere Palette von Produktionsszenarien anwendbar. Zum Beispiel wird die Forschung zu glasförmigen Strukturen und grenzflächenreologischen Eigenschaften von Polymermaterialien auch in der Herstellung, Verarbeitung und Herstellung von Textilien, Lebensmitteln, Pharmazeutika, Klebstoffen, Kosmetika, Lagerschmierung, Fett, Farbe, Schlamm und anderen Industrien eingesetzt.

Vergleichende Zusammenfassung

Kapillarrheometer und Rotationsrheometer bilden einen ergänzenden, aber unverwechselbaren technischen Rahmen für die rheologische Analyse von Materialien.

Kapillarrheometer haben in Hochschäranwendungen deutliche Vorteile und ihre Messdaten können direkt eine präzise Führung zur Optimierung der Polymerverarbeitung liefern. Rotationsrheometer hingegen sind unersetzlich für die Untersuchung von Mikrostrukturen und niederfrequenten und dynamischen mechanischen Eigenschaften von Materialien und genießen eine breite Palette von Anwendungen.

Sowohl in der wissenschaftlichen Forschung als auch in der industriellen Praxis hängt die Auswahl des Instruments von den spezifischen Prüfzielen ab. Wird der Schwerpunkt auf der Simulation tatsächlicher Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsprozesse gelegt, ist ein Kapillarrheometer bevorzugt; Wenn es darum geht, die viskoelastischen und Stabilitätseigenschaften des Materials selbst vertieft zu analysieren, ist ein Rotationsrheometer ein idealeres Werkzeug. Der richtige Einsatz dieser beiden Instrumente wird eine solide Datenunterstützung für die Entwicklung neuer Materialien und die Produktqualitätskontrolle bieten.