Hochdruck-Kapillarrheometer RHEOGRAPH 20, 25, 50, 75, 120

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1 Hochdruck-Kapillarrheometer RHEOGRAPH 20, 25, 50, 75, 120

2 HOCHDRUCK-KAPILLARRHEOMETER Ein- oder Mehrkanalausführung zur Ermittlung der Fließ- und Viskositätsfunktion Die RHEOGRAPHen 20, 25, 50, 75 und 120 mit CAN-Bus Technologie wurden mit dem Potential aus über 40 Jahren Erfahrung der zahlreichen Generationen zuvor neu entwickelt. Ein höheres Maß an Automatisierung und Bedienerfreundlichkeit, ein nochmals erheblich vergrößerter Schergeschwindigkeitsbereich sowie eine noch nie dagewesene Bandbreite an Prüfkräften lassen auch im Optionsprogramm kaum Wünsche offen. Der integrierte Farb-Touchscreen, die automatische Druckaufnehmererkennung und die adaptive Signalaufbereitung des Druckwertes (Auflösung 0,005%) sind nur einige der zahlreichen neuen Leistungen. Mit der scriptfähigen PC-Software LabRheo erfüllt diese Gerätefamilie genau die Ansprüche, die Anwender, hauptsächlich aus den Bereichen Forschung&Entwicklung sowie Qualitätssicherung und Wareneingangskontrolle, an ein modernes und ausgereiftes Produkt stellen. Technische Highlights Ein-, Zwei- oder Dreikanalsystem in 9.55, 12, 15, 20, 25 oder 30 mm Ausführung auch variable Abmessungen möglich Geschwindigkeitsbereich 0, mm/s (1: ), RG20: 0, mm/sec Hohe dynamische Prüfstempelbeschleunigung: von 0 auf 40 in 0,6 Sekunden Wegerfassung mit hochauflösendem Encoder Temperaturbereich bis 400 C (500 C optional), Anzeigeauflösung 0,01 C Automatische Druckaufnehmererkennung und Identifizierung Plug & Test Adaptive Signalauflösung von 0,005% vom Nennwert des Druckaufnehmers 20, 25, 50, 75 oder 120 kn Prüfkraft... Beispielansichten: RHEOGRAPH 20 Das Einsteigermodell RHEOGRAPH 25 RHEOGRAPH 50 RHEOGRAPH 75 RHEOGRAPH 120 Ansicht mit laufender Viskositätsmessung Ansicht mit betriebsbereitem HAUL-OFF Ansicht Vorgängermodell 2

3 Genauigkeit 0,1 0,05 Druckverlauf Verbesserungen an der Druckmessung bringt eine gesteigerte Genauigkeit. Ein 2000 bar Druckaufnehmer arbeitet nun mit einer Auflösung von 0,1 bar (bzw PSI > 1,5 PSI)! Bias [%] -0, bar 0,1bar 0,005% -0,1 %-Anteil Nenndruck Die Ausgangssituation der alten Maschinengeneration DIE NEUE GENAUIGKEIT Ansicht 2: Bestimmung der Reproduzierbarkeit mit dem RHEOGRAPH 2003/6000 am Beispiel von Polycarbonat (bzw. aktuelle Methode bei allen anderen Herstellern) Ansicht 3: Bestimmung der Reproduzierbarkeit am RHEOGRAPH 120 mit optimierter Signalaufbereitung In der Ansicht (3) wurde die gleiche Messung mit dem neuen Gerät (RHEOGRAPH 120) durchgeführt, in dem die optimierte Signalaufbereitung eingesetzt wird. Der untere Messbereich wurde bis zu einer Scherrate von 5 1/s um eine volle Dekade erweitert, und das bei ähnlich genauer Wiederholbarkeit. Zusammenfassung: Mit der aktuellen Generation des RHEOGRAPH 20, 25, 50, 75 und 120 wurde auch die Präzision der Druckmessung um mehr als Faktor 10 gesteigert. Das oben genannte Beispiel mit Polycarbonat zeigt deutlich, dass die Genauigkeit zu einer Erweiterung des Messbereichs um eine Dekade führt. + Auflösung der Druckmessung kleiner als 0,005% vom Nennbereich + Verbesserung der Wiederholgenauigkeit mit Prüfmaterial um Faktor 10 + Verbesserung der Wiederholgenauigkeit der Druckmessung kleiner als 0,05% vom Nennbereich + Erweiterung des Messbereiches im unteren Schergeschwindigkeitsbereich ebenfalls um das Zehnfache > Weniger Messungen erforderlich, dadurch weniger Aufwand für Vorbereitung und Reinigung, sowie die Zusammenführung von mehreren Messungen > Weniger Druckaufnehmer müssen angeschafft und kalibriert werden 3

4 Optionen im Detail Bestimmung von Fließinstablititäten (Shark-Skin) Messzelle zur Erfassung des Shark-Skin Effekts Bestehend aus Schlitzdüse, drei neuartigen höher frequentierten Sensoren (Abtastrate bis zu 20 khz), sowie Softwarepaket Bestimmung des Frequenzspektrums sowie die statistische Auswertung des Drucksignals Optimierung im Extrusions-, Folien und Beschichtungsprozess Thermische Leitfähigkeit Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit Messbereiche: - Temperatur bis 450 C, - Druck bis 1000 bar Entwickelt gemäß ASTM D5930 Prüfsensor mit integriertem Heizelement und Temperaturerfassung Optimierung der Zykluszeiten beim Spritzgiessen Kein mechanisches Umrüsten erforderlich Simulation von Verarbeitungsprozessen Auch mit automatischer Ablaufsteuerung möglich Spez. Volumen [mm³/g] 1350 Abkühlrate für isobares Diagramm 15K/min 1300 isobar 80bar isobar 354bar 1250 isobar 1061bar isotherm 80bar isotherm 350bar 1200 isotherm 1100bar Temperatur [ C] PVT (Pressure - Volume Temperature) Messverfahren gemäß ISO Ermittlung der Kenndaten Druck, Volumen und Temperatur Messeinrichtung isobar und isotherm Variables Prüfkörpervolumen Einfache Handhabung durch Düsen-Schnellverschluss Darstellung eines PVT-Diagramms Optimierung des Fließ- und Schrumpfvorgangs in der Verarbeitung Auch mit automatischer Ablaufsteuerung möglich Neu: Optimiertes Kühlsystem 4

5 Optionen im Detail Druckabhängigkeit der Viskosität, die Gegendruckkammer Ermittlung des Druckkoeffizienten Ermittlung der kritischen Wandschubspannung für Wandgleiten Maximaler Druck (Pm) 1200 bar Temperaturbereich bis 400 C Optimierung der Fließvorgänge in Verarbeitungsmaschinen (Spritzguss-, Extrusionswerkzeugen mit langen Fließwegen, Schmelzepumpen) RHEOTENS / HAUL-OFF Bestimmung der Dehnviskosität nach Modell Wagner Anwendung für nahezu alle Polymere geeignet Stufenlos einstellbare Abzugsgeschwindigkeit m/min (HAUL-OFF m/min) Beschleunigung linear oder exponentiell Kraftmessbereich 0-2 N, Auflösung 0,001 N Automatischer Kraftabgleich Abzugsräder mit glatter oder geriffelter Oberfläche (Räderkühlung optional) Zweites Räderpaar verhindern das Anhaften des Materials Anwendungsgebiete: Blasfolien, -formen, Beschichten, Spinnen Schwellwertmessung Bestimmung des dynamischen und statischen Schwellwertes Auswertung eines Schwellwert-Profils (BASELL-Methode) Schwenkarm mit stufenloser Höhenverstellung Lasermesskopf in 0,1 µm oder 7 µm-ausführung Optional mit autom. Schmelze-Abschneidevorrichtung Anwendung: Simulation des Material-Schwellverhaltens beim Spritzgießvorgang 5

6 LabRheo Netzwerkfähiges Softwaresystem zur Parametrierung, Messung und Auswertung Funktionen Die leichte benutzerfreundliche Bedienbarkeit, das breite Anwendungsspektrum und die Speicherung der Messdaten in einer Datenbank standen bei der Neuentwicklung dieses Programms im Vordergrund Verarbeitung der Daten in/aus einer ACCESS Datenbank Freie Darstellung der Rohwerte- und Auswertegrafik Kontinuierliche Anzeige des Geräte-Status Automatisches Einlesen der Prüfgeräte-Informationen Selbsterklärende Dialoge und Infofelder, Online-Hilfe Offene Plattform für anwenderspezifische Felder, Filter für Messungen Selektierbare Zugriffsrechte für optimale Sicherheit Skriptgesteuerter Messablauf Auswertung mit WinRheo II Berechnungen für Rundlochkapillaren und Schlitzkapillaren Korrekturen wie Rabinowitsch-Weissenberg, Bagley (linear/nichtlinear), Mooney, Hagenbach, Gleissle Approximation von Fliesskurven nach folgenden Modellen: Ostwald-De Waele (Potenzsatz), Carreau-Winter, Yasuda, Sabia, Münstedt und Cross Dehnviskosität nach Cogswell Umfangreiche Auswertemöglichkeiten wie Nicht-Newtonischer-Index (NNI-Faktor), Thermostabilität, Relaxation, Wandgleiten und Rampen Normalspannung PVT-Diagramme mit Tait-Anpassung Temperatur Shift - Erstellung von Masterkurven aus Fliesskurven bei verschiedenen Temperaturen - Bestimmung von Modellkoeffizienten für die Masterkurve - Approximation der Masterkurve nach Carreau-Winter und Cross - Berechnung von Shiftfaktoren nach WLF und Arrhenius 6

7 Leistungsdaten Temperatur Antrieb Sensoren Allgemein Optionen Prüfkanal-Geometrie 3-Kanal 2-Kanal 1-Kanal Modell RHEOGRAPH 20 RHEOGRAPH 25 RHEOGRAPH 75 RHEOGRAPH 120 Kraftbereich 20 kn 25 kn 75 kn 120 kn 9,55 mm 12 mm 15 mm 20 mm 25 mm - 30 mm - - 2x 12 mm 2x 15 mm 1x 12 mm + 1x 15 mm 2x 20 mm x 12 mm + 1x 15 mm - - 3x 12 mm - - 3x 15 mm x 20 mm weitere Geometrien auf Anfrage Bereich: +5 C über Raumtemperatur bis 400 C (500 C Option) Temperaturregelalgorithmus, Anzeige +/- 0,01 C Temperaturregelung: 3x Pt100-Fühler 5 Temperatur-Kalibrier- und Regeldatensätze Integrierter Timer für Temperatur-Sollwertvorgabe Servoantrieb, Auflösung 0, mm 0, mm Geschwindigkeitsbereich 0, mm/sec (0, mm/min.) 0, mm/s Drehmoment-Überwachung und -Anzeige Stufenlose Steuerung der Stempelbewegung Druckaufnehmer / Genauigkeit 0,2 % des Nennbereiches 20 bis 2000 bar / 20 bis 2500 bar / Kraftaufnehmer / Genauigkeitsklasse / Genauigkeit 20 kn / 0,02 / 0,4%* 25 kn / 0,02 / 0,4%* 75 kn / 0,02 / 0,4%* 120 kn / 0,02 / 0,4%* Maximale Anzahl der Druckaufnehmer / Kraftaufnehmer 5 / 2 5 / 2 5 / 3 5 / 3 Automatische Druckaufnehmer-Erkennung Adaptive Signalauflösung des Drucksignals +/- 0,005 % +/- 0,005 % +/- 0,005 % +/- 0,005 % Geräte-Interner PC mit 14,48 cm (5,7 ) Farb-QVGA-Touchscreen Microsoft Windows Datenbank Software "LabRheo" (skriptfähig) Messmodus konstante(-r) Geschwindigkeit / Druck / Kraft 3fach-Überlasterkennung Netzspannung 3x400V, 3x230V / 50/60Hz 1 x 230V 50/60 Hz Abmessungen Grundgerät (Breite x Tiefe x Höhe) 850x635x1550 mm 920x600x1655 mm 1020x700x1775 mm 1020x700x1775 mm Abmessungen Tisch (Breite x Tiefe x Höhe) 600x600x550 mm 920x700x620 mm 1020x700x620 mm 1020x700x620 mm Gewicht ca. 270 kg ca. 400 kg ca. 580 kg ca. 600 kg Bestimmung von Fließinstabilitäten (Shark-Skin) Thermische Leitfähigkeit PVT Schwellwert Alle Optionen können am RHEOGRAPH 20, 25, 75 und 120 Schmelze-Abschneidevorrichtung installiert und betrieben werden Druckabhängigkeit der Viskosität (Gegendruckkammer) Schlitzdüse Weitere Applikationen und Änderungen auf Anfrage RHEOTENS HAUL OFF Thermoelemente zur Ermittlung der Massetemperatur Externe Temperierung der Prüfkammer Korrosionsfeste und verschleißfeste Prüfkanal-Ausführung * im Messbereich von 1% bis 100% Prüfkanal-Stickstoffspülung Pneumatisches oder Akku-Prüfkanal-Reinigungsgerät 7

8 Qualität kann man nicht erprüfen - man muß sie herstellen Dez-2015 GÖTTFERT Werkstoff-Prüfmaschinen GmbH Siemensstraße 2 D Buchen Germany Tel : +49 (0) Fax: +49 (0) info@goettfert.com GOETTFERT Inc. 488 Lakeshore Parkway Rock Hill, SC USA Tel : +1 (803) Fax: +1 (803) info@goettfert.com GOETTFERT (China) Limited Xiaoyun Tower, No. 15 Xiaguangli Chaoyang District Beijing China Tel : Fax: info@goettfert-china.com GOETTFERT - Dataphysics Instruments India Pvt. Ltd. P - 84A, C.I.T. Road Scheme - VM Calcutta India Tel: info@gdinstruments.co.in