Las mediciones reológicas de caucho se realizan principalmente con el viscosímetro de Mooney (MV) o el reómetro de troquel móvil (MDR, Moving Die Rheometer). Sin embargo, estas mediciones están muy alejadas de los coeficientes de cizallamiento en el procesamiento de caucho. Debido al comportamiento no lineal de las mezclas de caucho, a menudo no es posible realizar una predicción del comportamiento en el área de procesamiento. Los materiales de caucho contienen ceras y plastificantes que dan lugar a un comportamiento deslizante durante el procesamiento. Los equipos de ensayo de caucho convencionales no tienen en cuenta este efecto en los datos de comportamiento, mientras que un Rubber Capillary Rheometer (RCR, reómetro capilar para caucho) puede proporcionar predicciones optimizadas para áreas de procesamiento difíciles. Con el RCR, GÖTTFERT cierra el hueco de la caracterización y el procesamiento de elastómero o de caucho. Un comportamiento de procesamiento incorrecto a menudo no se detecta hasta el inicio de la producción. Esto da lugar a un desperdicio de tiempo de producción y de material. GÖTTFERT ofrece una solución para la caracterización de materiales de caucho en el área del procesamiento.
 

Prueba de procesamiento con el RCR

Para poder realizar pruebas con muestras de caucho en relación con el procesamiento diferente para moldeo por inyección y extrusión, el RCR se equipó con funciones básicas de un reovulcámetro. De este modo, se suministran datos optimizados al usuario para el procesamiento mediante extrusión y moldeo por inyección. El Rubber Capillary Rheometer (RCR, reómetro capilar para caucho) (figura 1) está equipado con un accionamiento servoeléctrico de manera que, además del funcionamiento con regulación de presión, también se puede ejecutar un funcionamiento con regulación del número de revoluciones simulando el procedimiento de moldeo por inyección. Además del RCR 75, que está equipado con una fuerza de prueba de 75 kN, GÖTTFERT también ofrece un modelo con 20 kN.

Para el ensayo de caucho, el equipo puede funcionar en modo de inyección y de extrusión y está equipado con un émbolo, una cámara de ensayo (vástago corto) y con el correspondiente molde para el moldeo por inyección. En el modo de extrusión, el procedimiento de prueba se asemeja a una prueba regular con el reómetro capilar, con el que se mide el comportamiento de flujo de la muestra de caucho. El RCR permite la ejecución de varios pasos de velocidad o de presión dentro de una prueba, de manera que puede crearse una curva de flujo en menos de 5 minutos, incluida la limpieza.

Rango de coeficientes de cizallamiento del procesamiento de caucho

La velocidad de cizalla del procesamiento de caucho distingue entre las diferentes posibilidades de procesamiento como el moldeado por compresión o el moldeo por inyección. La figura 3 muestra los diferentes rangos de coeficientes de cizallamiento del procesamiento específico. También se ilustra que una prueba con un viscosímetro de Mooney, MDR o RPA no es adecuado para una predicción para el procesamiento de moldeo por inyección o de caucho. Incluso el denominado como analizador de procesos de caucho (RPA) solo alcanza el coeficiente de cizallamiento aplicado en el extremo inferior del procesamiento de extrusión. A pesar de que la frecuencia angular puede alcanzar valores de hasta aproximadamente 600, no es posible realizar la transmisión de los datos con un flujo de cizallamiento continuo en boquillas de procesamiento o canales de flujo, ya que no se aplica la regla de COX-Merz. La regla de COX-Merz se denomina como la transmisión de datos de oscilación con un flujo de cizallamiento continuo. Para la realización de pruebas de caucho en el área de procesamiento bajo condiciones de proceso, deberá analizarse la muestra de caucho con un Rubber Capillary Rheometer (reómetro capilar para caucho). Únicamente este equipo de ensayo de caucho trabaja en el rango de la velocidad de cizalla de la extrusión y el moldeo por inyección.

Prueba de procesamiento de extrusión con un RCR

La prueba de viscosidad se realiza en el modo de extrusión en un modo de dos niveles con una presión diferente utilizando el RCR para distintos polímeros brutos de SBR y se compara con los datos de viscosidad de Mooney. En la figura 2 se realizó la medición con un RCR. La figura muestra una diferencia del 30 % con coeficientes de cizallamiento altos. En cambio, la medición con un viscosímetro de Mooney muestra una desviación que es menor que el cuatro por ciento y además en un orden diferente. Para la comprobación con presiones altas con el RCR, la diferencia entre los materiales es menor y en el mismo orden que en la prueba de Mooney.


Prueba de moldeo por inyección con el RCR

Esta medición en la prueba de moldeo por inyección se realiza en dos compuestos de SBR por lotes con diferente procesabilidad y se compara con mediciones de vulcanización convencionales que se han medido con un reómetro con pistón móvil como se muestra en la figura 3. La medición de vulcanización (izquierda) solo muestra una diferencia reducida en el ángulo de pérdida y el aumento del par, mientras que la curva de volumen indica diferencias de aproximadamente el 30 % entre los lotes. Los resultados de la prueba obtenidos del RCR son muy importantes para comprender el comportamiento del material en condiciones de procesamiento y para adaptar el proceso de producción de forma correspondiente.

• [Translate to Spanisch:] Rheo-Info: Verarbeitungstest von Gummiproben mit einem Rubber Capillary Rheometer