El procedimiento de ensayo
El procedimiento de ensayo es muy similar al procedimiento de una medición de MFR/MVR. La cámara de ensayo integrada se llena con material (PE, PP, etc.) por el operador antes de la medición y, posteriormente, se limpia. La propia medición de la viscosidad se realiza por el equipo en un modo totalmente automático. Una comprobación tarda entre 6 y 15 minutos, dependiendo de los coeficientes de cizallamiento definidos.
Medición de la viscosidad de cizallamiento
El coeficiente de cizallamiento se calcula a partir de la geometría y de la velocidad del pistón. La tensión de cizallamiento aparente se determina a partir de la fuerza medida y del peso de ensayo. La viscosidad se calcula automáticamente a partir de estos dos valores. El siguiente gráfico muestra los datos en tiempo real registrados durante la prueba. Después de un tiempo de fusión de 300 segundos, el pistón comienza a desplazarse hacia abajo con la primera velocidad que está definida en el parámetro de ensayo. Después de que la fuerza medida sea constante, se guarda la viscosidad del primer paso y se aplica la siguiente velocidad del pistón. Con un llenado del canal de ensayo se pueden medir hasta 10 velocidades de cizalla diferentes.
mi40 visco vs. reómetro capilar RG20 con HPDE, MFR (190 °C/2,16 kg) = 9 g/10 min
El siguiente diagrama muestra una comparación de la viscosidad que se ha medido con un reómetro capilar de alta presión (RG20) con una boquilla de L/D = 30/1 mm y el equipo de ensayo de índice de fusión (plastómetro) mi40 con opción de viscosidad integrada, que está equipado con una boquilla de L/D = 10/1 mm. Los resultados de ocho mediciones de la viscosidad que se realizaron mediante la opción "mi40 visco", se superponen y muestran una reproducibilidad muy buena. Los resultados de mi40 visco corresponden de forma perfecta a los resultados del reómetro capilar "RG20". Las velocidades de cizalla disponibles se limitan por arriba por la máxima presión de 110 bar y por abajo por la velocidad del pistón mínima de 0,1 mm/s. Esto corresponde a una velocidad de cizalla aparente mínima de 72 1/s con una boquilla de L/D = 10/1 mm.
Mediciones de peso adicional mi40 visco vs. MFR con HDPE, MFR (190 °C/2,16 kg) = 9 g/10 min
El siguiente gráfico muestra una comparación entre la viscosidad determinada, que ha sido determinada con mediciones en varias etapas con una boquilla de MFR de L/D = 8/2,095 mm en gris y con el mi40 visco con una boquilla de viscosidad de L/D = 10/1 mm en naranja. Las viscosidades registradas con la boquilla de MFR más corta son un poco más altas, ya que los efectos no viscosos como la pérdida de presión de entrada no se corrigen. La pérdida de presión de entrada con la boquilla de MFR corta actúa con una mayor intensidad que con la boquilla de viscosidad más larga. Además, la fuerza del motor que se suma al peso del mi40 permite velocidades de cizalla aparentes claramente más altas en comparación con las mediciones del índice de fusión normales sin accionamiento. Esto permite la realización de mediciones en el rango de coeficientes de cizallamiento que se utiliza realmente durante el procesamiento.
| HDPE @ 190 °C | Máx. velocidad de cizalla aparente |
| MFR (2,16 kg) = 9 g/10 min | [1/s] |
| Medición de peso adicional de MFR | 500 |
| mi40 visco | 1500 |
Con el mi40 visco, con una boquilla de L/D = 10/1 mm y una velocidad de cizalla aparente de 1000 1/s se pueden medir materiales con una viscosidad aparente de hasta 285 Pa*s. La viscosidad con una velocidad de cizalla de 1000 1/s es un criterio de calidad muy frecuente y está disponible en una serie de fichas de datos. Con la opción "Medición de la viscosidad", el plastómetro mi40 puede realizar mediciones con muchos materiales con estas condiciones.
Selectividad mejorada: PC + mezcla de ABS, MVR (260 °C/5 kg) = 18 ccm/10 min
Un problema frecuente durante la comprobación es que diferentes lotes del mismo material presentan valores de MFR/MVR similares, pero se comportan de un modo diferente en el propio proceso de tratamiento. Esto puede producirse por un comportamiento de dilución por cizallamiento diferente. Mientras que la viscosidad con los coeficientes de cizallamiento bajos durante las pruebas de MFR/MVR se correlaciona en la mayoría de los casos con el peso molecular medio, la viscosidad con coeficientes de cizallamiento más altos también se ve influida por la extensión de la distribución del peso molecular. Con el plastómetro mi40 visco permite probar materiales de forma cercana a las condiciones de procesamiento reales.
En el siguiente ejemplo, el lote 1 está en correcto estado, mientras que el lote 2 produce problemas durante el moldeo por inyección. Ambos valores de MVR están dentro de la especificación y presentan pocas diferencias. El mi40 visco permite detectar diferentes comportamientos de dilución por cizallamiento de ambos lotes. La diferencia en la viscosidad es claramente más pronunciada con las velocidades de cizalla utilizadas realmente durante el proceso de tratamiento.
PC+ABS Blend | MVR (5 kg) | Viscosidad aparente @ velocidades de cizalla aparentes 1080 1/s |
| 260 °C | [ccm/10 min] | [Pa*s] |
| Lote 1 | 17,4 | 242 |
| Lote 2 | 16,8 | 267 |
| Diferencia | -3,4 % | +10,3 % |
Material de alta viscosidad/viscoso: LLPDE, MFR (190 °C/2,16 kg) = 0,2 g/10 min
También se puede medir material con una viscosidad muy alta. El siguiente LLPDE se caracteriza normalmente con coeficientes de cizallamiento muy bajos durante una prueba de MFR estándar (MFR = 0,2 g/10 min se corresponde con un coeficiente de cizallamiento aparente de 0,48 1/s). El mi40 visco permite medir con velocidades de cizalla en el rango de la dilución por cizallamiento. El máximo coeficiente de cizallamiento aparente posible con este material es de 360 1/s, limitado por la máxima fuerza de 800 N. Los ensayos representados muestran una reproducibilidad muy buena.
Material de baja viscosidad/fluido: PP, MFR (230 °C/2,16 kg) = 800 g/10 min
El material fluido puede medirse en un rango de la velocidad de cizalla muy amplio. La máxima velocidad del pistón de 40 mm/s da como resultado un coeficiente de cizallamiento de 28.760 1/s utilizando la boquilla de L/D = 10/1 mm. El mi40 visco está indicado para caracterizar materiales como estos.
La opción de viscosidad del equipo de ensayo de índice de fusión mi40 de GÖTTFERT, además de las mediciones del MFR-/MVR según las normas ISO 1133-1, ISO 1133-2 y ASTM D1238, permite adicionalmente realizar mediciones de la viscosidad según la norma ISO 11443. El manejo intuitivo del plastómetro se fusiona con las opciones avanzadas de caracterización de materiales de un reómetro capilar. Esta nueva opción permite medir la viscosidad de forma rápida y sencilla y utilizarla como criterio de QC, por ejemplo para el control de entrada de mercancías.
Las principales ventajas del mi40 visco son: