Las pruebas de índice de fusión convencionales solo tienen en cuenta el comportamiento de flujo viscoso del plástico. Los procedimientos como las películas sopladas, moldes de soplado o calandrias también requieren un comportamiento del material elástico consistente, que a su vez da lugar a límites estrechos para el control y la medición.
Una medición, dos resultados
El D-MELT consta de un equipo de ensayo de índice de fusión (plastómetro) mi40 de GÖTTFERT y un sistema HAUL-OFF integrado. El procedimiento de medición D-MELT desarrollado especialmente, con solo un llenado del canal ofrece la posibilidad de medir el índice de fusión (MFR) y la elasticidad de fusión (ME) con un llenado del canal. La alimentación del sistema HAUL-OFF, que mide la elasticidad de fusión, se realiza a través del equipo de ensayo de índice de fusión, también denominado plastómetro.
El tiempo de prueba corto y la manipulación sencilla son ventajas esenciales por las que tanto los fabricantes de materiales como las empresas procesadoras utilizan este equipo en el control de calidad de materiales de extrusión. Además, también se puede utilizar el equipo sin comprobador de alargamiento como equipo de ensayo de índice de fusión (plastómetro). Para ejecutar el procedimiento de prueba combinado, el sistema está conectado con un programa de PC especial que registra y evalúa los datos que se generan durante la prueba. Las interfaz de usuario del software se ha mantenido lo más sencilla posible y ofrece indicaciones útiles durante las pruebas.
D-MELT = mi40 + HAUL OFF
El equipo de ensayo de índice de fusión (plastómetro) mi40 está equipado con un cargador de pesos cuyos pesos se pueden seleccionar de un modo controlado de forma totalmente automática mediante el software suministrado. Está capacitado para medir hasta 400 °C. El D-Melt es una combinación de un equipo de ensayo de índice de fusión (plastómetro) mi40 y un reómetro extensional HAUL-Off. El tambor de enrollado servoaccionado puede acelerarse a velocidades de hasta 45 m/min. La capacidad de alargamiento se mide con las ruedas de guía revestidas que están montadas sobre un sensor de fuerza de alta sensibilidad con una resolución de 0,05 mN.
El procedimiento de ensayo D-MELT
La prueba combinada mide primero del valor de ME y, a continuación, el valor de MFR. La medición de la elasticidad de fusión tiene lugar básicamente al final del tiempo de fusión de la prueba de MFR. Para crear una prueba de elasticidad de fusión, el usuario debe introducir el valor de MFR objetivo. El software calcula las rampas de velocidad que se mostrarán en verde en el gráfico izquierdo en la figura 1. Durante la prueba se registran la velocidad, la fuerza y el valor de MFR. Después de la prueba se aplica una función de adaptación a la fuerza registrada durante la rampa de medición real. A partir del valor de MFR, del que se realiza un seguimiento durante la rampa, se calcula la velocidad de salida de la boquilla y multiplica por una relación de descenso determinada. La fuerza con esta velocidad de extracción es el valor de ME. Este paso de corrección es necesario, ya que el MFR medido realmente varía a menudo ligeramente con respecto al valor objetivo.
Tras finalizar la prueba de ME se aplica una carga mayor para llegar de un modo más rápido al área de prueba de MFR. La prueba de MFR de acuerdo con las normas ISO 1133 o ASTM D1238 se inicia poco después de la prueba de ME. En función del valor de MFR individual del material de ensayo, esta prueba combinada necesita 10-20 min.
[Translate to Spanisch:] Abbildung 1: Echtzeitdaten während des Tests
[Translate to Spanisch:] bewertete Daten nach dem Test
Selectividad aumentada
El valor de MFR está relacionado con el peso molecular medio del polímero y ofrece una buena indicación de la viscosidad con velocidades de cizalla bajas. La elasticidad de fusión medida con el D-MELT hace referencia a la distribución del peso molecular y la estructura de ramificación del polímero. Por ello, ofrece una buena indicación de la resistencia a la fusión y a la capacidad de alargamiento durante el procesamiento. El siguiente gráfico muestra las fuerzas que se registraron en mediciones D-MELT con dos resinas LDPE. Las dos tienen valores de MFR idénticos, pero presentan resultados de prueba muy diferentes en relación con la elasticidad de fusión.
El D-MELT permite detectar una diferencia en la resistencia a la fusión con una prueba de QC rápida y sencilla.
[Translate to Spanisch:] Abbildung 2: Zwei LDPE-Harze mit ähnlichen MFR und verschiedenen ME
Correlación excelente con la prueba con el Rheotens
El Rheotens es un reómetro extensional que principalmente se utiliza en departamentos de investigación y desarrollo. El comprobador de alargamiento se carga mediante un reómetro capilar o una extrusora.
El D-MELT complementa al Rheotens y ofrece al control de calidad (QC) una posibilidad más económica y más sencilla para medir las propiedades de alargamiento de los plásticos. Ha sido optimizado para tiempos de prueba cortos, una inversión de capital más reducida y un manejo más sencillo.
Una comparación entre el procedimiento de ensayo D-MELT y el procedimiento de ensayo Rheotens con tres resinas LDPE diferentes demuestra una correlación excelente entre la elasticidad de fusión medida con el D-MELT y la fuerza de rotura del tramo Frt comprobada con el Rheotens.
[Translate to Spanisch:] Abbildung 3: Vergleich zwischen Rheotens und D-MELT Ergebnissen von 3 LDPE Harzen
