Discovery DMA 850

Discovery DMA 850 to wyjątkowy dynamiczno-mechaniczny analizator termiczny stworzony w oparciu o sprawdzoną technologię najczęściej wybieranego na świecie modelu DMA Q800 i innowacyjne rozwiązania technologiczne, zapewniający najdokładniejsze i powtarzalne pomiary właściwości lepkosprężystych materiałów. Jest to badawczej klasy sprzęt z największymi możliwościami wyposażenia.

• 

Dynamiczna analiza mechaniczna to technika pomiarowa, w której na próbkę działają siły mechaniczne i mierzona jest jej reakcja. Siły mechaniczne mogą oddziaływać na próbkę w sposób sinusoidalny, stały (lub krokowy) lub ze stałą szybkością. Reakcję na odkształcenie można monitorować w funkcji temperatury lub czasu.
DMA pozwala na charakterystykę właściwości lepkosprężystych polimerów, kompozytów polimerowych, elastomerów, gum, a także materiałów ceramicznych, kompozytów metal – polimer, ceramika-polimer, czy metali. Jest to wyjątkowo czuła technika obrazująca zachowanie się materiałów w temperaturach przejścia szklistego, czy zachodzących po nim relaksacji, pozwala też na charakterystykę materiałów mających zdolność do krystalizacji (temperatura topnienia, krystalizacji), czy materiałów sieciujących (termicznie, czy chemicznie). Zmiany zachodzące na poziomie molekularnym pod wpływem takich czynników, jak naprężenie mechaniczne (zmienne lub stałe), temperatura i czas pozwalają ocenić na ile poszczegolne komponenty próbek złożonych są ze sobą kompatybilne i czy zachodzą pomiędzy nimi jakieś oddziaływania (np. w przypadku mieszanin polimerów, czy układów polimer – napełniacz) i na ile one są trwałe (np. poprzez charakterystykę efektu Payne’a w kompozytach polimerowych), czy oceny wpływu warunków przetwarzania. Wyznaczane moduły: moduł zachowawczy – E’ (G’) (zwiazany z odpowiedzią sprężystą próbki) i stratnościowy E” (G”) (związany z odpowiedzią lepką próbki) oraz ich wzajemny stosunek tg delta (tangens kąta stratności mechanicznej) pozwalają na ocenę własciwości mechnicznych, w tym izotropowych, anizotropowych, właściwości tłumiących materiałów, czy zdolności materiału do relaksacji naprężeń, czy ocenę pełzania pod stałym naprężeniem.

Aparaty DMA są zgodne, między innymi, z następującymi normami:
ISO 4664 – Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of dynamic properties
ISO 4666 – Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing
ISO 6721 – Plastics — Determination of dynamic mechanical properties
ASTM D623 – Plastics DMA: Standard Practice for Plastics: Dynamic Mechanical Properties: Determination and Report of Procedures
ASTM D4065 – Plastics DMA: Standard Practice for Plastics: Dynamic Mechanical Properties: Determination and Report of Procedures
ASTM D4473 – Standard Test Method for Plastics: Dynamic Mechanical Properties: Cure Behavior
ASTM D5023 – DMA testing: Standard Test Method for Measuring the Dynamic Mechanical Properties: In Flexure (Three-Point Bending)
ASTM D5024 – Standard Test Method for Plastics: Dynamic Mechanical Properties: In Compression
ASTM D5026 – Standard Test Method for Plastics: Dynamic Mechanical Properties: In Tension
ASTM D5418 – Standard Test Method for Plastics: Dynamic Mechanical Properties: In Flexure (Dual Cantilever Beam)
ASTM D5992 – Rubber testing: Standard Guide for Dynamic Testing of Vulcanized Rubber and Rubber-Like Materials Using Vibratory Methods
ASTM D7028 – Standard Test Method for Glass Transition Temperature (DMA Tg) of Polymer Matrix Composites by Dynamic Mechanical Analysis (DMA)
ASTM E1640 – DMA testing: Standard Test Method for Assignment of the Glass Transition Temperature By Dynamic Mechanical Analysis
DIN 53513 – Determination of the viscoelastic properties of elastomers on exposure to forced vibration at non-resonant frequencies
DIN 53533 – Testing of elastomers; testing of heat generation and service life during the fatigue test

Wyróżniające cechy i zalety aparatu Discovery DMA 850:
• Bezkontaktowy, o małej masie silnik zapewniający najwyższą czułość w analizach zarówno bardzo delikatnych materiałów jak włókna, filmy, kleje jak i materiałów o dużej sztywności (materiałów o modułach od 100 Pa do 3000 GPa).
• Beztarciowa konstrukcja łożyska powietrznego o małej podatności mechanicznej i z zabezpieczeniem przed skręcaniem zapewnia doskonałą czułość i dokładność przykładanej siły
• Unikalna technologia enkodera optycznego zapewnia niespotykaną w tego typu aparatach rozdzielczość 0.1 nm w całym 25 milimetrowym zakresie przesuwu, co zapewnia największą wszechstronność testów
• Układ zapewniający pomiar tak małych odkształceń, jak 5 nm oraz sił tak małych jak 0,1 mN, sprawia, że jest to najczulszy aparat na rynku
• Technologia DirectStrain™ oraz Intelligent Autoranging zapewniają
– pomiary w najszerszym zakresie sztywności i częstotliwości próbek
– kontrolę odkształcenia w czasie rzeczywistym dla szybkich i dokładnych pomiarów
– zwiększenie dokładności pomiaru odkształcenia
– o ponad 1/3 zwiększenie szybkości pomiaru
– brak przeregulowań i niedokładności typowych dla iteracyjnych metod sterowania
– większą dokładność w przypadku miękkich próbek przy wysokich częstotliwościach
• Solidna, odlewana rama DMA 850 eliminująca rezonans w mierzalnym zakresie częstotliwości, zapewniając badania w najszerszym zakresie sztywności i częstotliwości
• Zoptymalizowana konstrukcja ramy zapewnia także szybszą kalibrację DMA
• Układ mechaniczny utrzymywany w stabilnych, kontrolowanych warunkach temperatury, co eliminuje wszelkie wpływy zmian temperatury otoczenia
• Dostępne dwa dedykowane piece, które zapewniają precyzyjną i responsywną kontrolę zadanych warunków pomiarowych w zakresie od -160 do 600 0C lub od 5 do 120 0C z kontrolą wilgotności w zakresie od 5 do 95 % RH
• Wybór 4 różnych układów kontrolujących temperaturę, w tym chłodziarki mechaniczne zapewniające skuteczne, kontrolowane chłodzenie do -100°C bez konieczności pracy z ciekłym azotem
• Szeroki wybór uchwytów, specjalnie zaprojektowanych, o wysokiej sztywności i małej masie, łatwych w użyciu i zapewniających powtarzalność wyników, umożliwiające badania próbek w następujących trybach:
– Zginanie przy zamocowaniu na jednym lub dwóch końcach (single/dual cantilever),
– Zginanie z podparciem (3pt Bendig), standardowe, niskotarciowe
– Rozciąganie filmów
– Rozciąganie włókien
– Ściskanie
– Ścinanie
– Badania w zanurzeniu w trybach rozciągającym, ściskającym oraz zginającym z podparciem
• Dostępne tryby pracy:
– tryb oscylacji – skanowanie częstotliwościowe, skanowanie naprężeniem, rampy temperaturowe (przy jednej, wielu częstotliwościach), skanowanie temperaturą (przy jednej, wielu częstotliwościach, analiza TTS), skanowanie amplitudą deformacji, skanowanie czasowe, testy zmęczeniowe
– tryb z kontrolą naprężenia (stany przejściowe): pełzanie i powrót pełzaniowy, pełzaniowa analiza TTS, IsoStress
– tryb z kontrolą odkształcenia: relaksacja, relaksacyjna analiza TTS, IsoStrain
– tryb z kontrolą szybkości: odkształcenia, naprężenia
• Nowy, innowacyjny ekran dotykowy upraszcza korzystanie z urządzenia, natomiast technologia One-Touch-Away™ zwiększając użyteczność aparatu i ułatwia pracę z aparatem
• Wszechstronne oprogramowanie TRIOS zapewnia prostą konfigurację eksperymentów oraz łatwą analizę danych, porównywanie, raportowanie, i wiele innych

Rys. 1 Przykładowe dostępne układy kontroli temperatury do Discovery DMA 850

 

Rys. 2 Discovery DMA 850 z komorą kontrolującą wilgotność i temperaturę

 

Rys. 3 Dostępne uchwyty pomiarowe