計算機控制毛細管流變儀

計算機控制毛細管流變儀用途

     流變性能的儀器一般稱(chēng)為流變儀，有時(shí)又叫粘度計。

在測定和研究塑料熔體流變性的各種儀器中，毛細管流變儀是一種常用的較為合適的試驗儀器，它具有多種功能和寬廣范圍的剪切速率容量。

毛細管流變儀即可以測定塑料熔體在毛細管中的剪切應力和剪切速率的關(guān)系，又可以根據擠出物的直徑和外觀(guān)或在恒定應力下通過(guò)改變毛細管的長(cháng)徑比來(lái)研究熔體的彈性和不穩定流動(dòng)（包括熔體破裂）現象。

從而測其加工行為，作為選擇復合物配方、尋求zui成型工藝條件和控制產(chǎn)品質(zhì)量的依據；

或者為輔助成型模具和塑料機械設計提供基本數據。

 毛細管流變儀可以測定高聚物的軟化點(diǎn)、熔點(diǎn)、流動(dòng)點(diǎn)、粘度粘流活化能，

熱固性材料的固化溫度等性能指標。這些數據對研究高聚物流變性能有重要的作用。

     如果要尋找一臺精密的熔融指數儀，那么可以考慮使用毛細管流變儀。

一般的熔融指數儀測量的只是剪切速率/黏度曲線(xiàn)上的一點(diǎn)，只能對材料的流動(dòng)性或平均分子量進(jìn)行的評估，而毛細管流變儀可以測定材料黏度隨溫度及壓力的變化。

試驗時(shí)，溫度恒定，活塞以幾種不同的速率移動(dòng)，這樣就能知道黏度與剪切速率和剪切力之間的關(guān)系。

試驗原理

       毛細管流變儀測試的基本原理是：

設定一個(gè)無(wú)限長(cháng)的圓形毛細管中，塑料熔體在管中的流動(dòng)為一種不可壓縮的粘性流體的穩定層流流動(dòng)；

由于流體具有粘性，它必然受到來(lái)自管壁與流體方向相反的作用力。

通過(guò)粘滯阻力應與推動(dòng)力相平衡等流體力學(xué)過(guò)程原理的推導，可得到管壁處的剪切應力和剪切速率與壓力、熔體流速的關(guān)系如下：

材料流經(jīng)毛細管時(shí)的剪切應力為：

               τ=R·⊿P/2L                                   

 （1）

其中  R—毛細管的內半徑，這里  

R=0.635 mm                     ⊿P—材料流經(jīng)毛細管的壓力差kg/cm²         

          L—毛細管的長(cháng)度，例如選擇長(cháng)徑比為30：1的毛細管，L=38.1mm

剪切速率為： =4Q/πR³                     

(2)

其中 Q—擠出流量cm³/s

由此，在溫度和毛細管長(cháng)徑比（L/2R）一定的條件下，

測定不同的壓力下塑料熔體通過(guò)毛細管的流動(dòng)速率Q，

由流動(dòng)速率和毛細管兩端的壓力差⊿P，

可計算出相應的剪切應力和剪切速率，

將一組對應的τ和在對數座標紙上繪制流動(dòng)曲線(xiàn)，

即可求得非牛頓指數（n）和熔體的表觀(guān)粘度（ηa）；

改變溫度或改變毛細管長(cháng)徑比，則可得到代表粘度對溫度依賴(lài)性的粘流活化能；

以及離模膨脹比等表征流變特性的物理參數。

計算機控制毛細管流變儀實(shí)驗原料

熱塑性塑料如PE、PP、PS及其復合物粉料、粒料、條狀薄片或模壓塊料等；

實(shí)驗前應根據材料類(lèi)別和性質(zhì)作相應處理，如干燥等。

    當塑料熔體通過(guò)毛細管口模時(shí)，由安裝在毛細管口模處的壓力傳感器和熱電偶測試出熔體的壓力和溫度，微機記錄下熔體壓力和溫度數值。

功能簡(jiǎn)介

1、Windows-XP操作系統下的豪華界面測試軟件可實(shí)現

恒速度、

恒力值控制模式，

可滿(mǎn)足不同的測試要求。

2、數據歸零功能：可單獨對實(shí)測量進(jìn)行歸零。

3、測試過(guò)程中可實(shí)時(shí)顯示粘度-位移曲線(xiàn)，

并可根據客戶(hù)需求定制任意實(shí)測量曲線(xiàn)。

4、試品資料編輯器模塊化設計一次輸入*調用:

提供使用者自由設定所需應用試品數據。

5、測試結果可以存入專(zhuān)有格式的數據文件輸出，

避免傳統存入Excel等格式數據量超出問(wèn)題

設備功能及特點(diǎn)：

       1、毛細管流變儀流變儀為計算機測控智能化恒壓式毛細管流變儀，能在恒壓下和恒速度下工作，通過(guò)計算機測定各種壓力作用下的各種規格毛細管在

不同的升溫速率下、

不同溫度時(shí)的擠出速度。

通過(guò)計算機，記錄擠出速度、壓力和加熱溫度。

自動(dòng)處理成粘度數。并繪制曲線(xiàn)，打印完整報告單。

      2、毛細管流變儀為測定高分子材料的流動(dòng)性和固化速度。

測定高分子材料熔體的粘度及粘流活化性，還能進(jìn)行研究熔融紡絲的工藝條件。
      3、毛細管流變儀可以測定高聚物的

軟化點(diǎn)、

熔點(diǎn)、

流動(dòng)點(diǎn)、

粘度粘流活化能，

熱固性材料的固化溫度等性能指標。

     4、控溫系統及控制方式性能*，

利于測定不同溫度下高分子材料的變化及相關(guān)性能。

此儀器用計算機控制并繪制試驗曲線(xiàn)，顯試時(shí)時(shí)曲線(xiàn)變化，

并得出的agen-poiseuille、Rabinowitsch、melt flow rute等方程數據。
     5、毛細管流變儀采用負荷加載，設計合理，計算機控制并實(shí)現負荷連續加載，

控制精度高，穩定性能好。毛細管流變儀可繪制高分子材料的

應力應變曲線(xiàn)、

塑化曲線(xiàn)，

測定軟化點(diǎn)、

熔融點(diǎn)、

流動(dòng)點(diǎn)的溫度。

并繪制曲線(xiàn)，打印完整報告單。

技術(shù)特性

1. 伺服電機功率：                  4.4kW
2. zui大輸出扭矩：                  260Nm
3. 扭矩測量精度：                  ±0.5%FS
4. 輸出轉速：                  0～145rpm
5. 速度控制精度：                  ±0.5%FS
6. 壓力測量范圍：                  0～100MPa
7. 壓力測量精度：                  ±0.2%FS
8. 溫度控制范圍：                  室溫～400℃
9. 溫度控制精度：                  ±1℃
10. 加熱方式：                  電加熱
11. 冷卻方式：                  水冷卻+空氣冷卻
12. 加熱區數量：                     5區
13. 熔體溫度控制精度：           ±1℃
14. 螺桿直徑：                  20mm
15. 螺桿長(cháng)徑比：                     25：1
16. 螺桿材質(zhì)：                  38CrMoAL（硬度HRC50～58）
17. 口模直徑：                  φ1（L/D15、20、30）

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日常維護

1. 每次使用完混煉器要將混煉室拆開(kāi)進(jìn)行清理；注意只能用銅刀、銅刷，避免用鐵器擦拭，可將左傳子順時(shí)針旋轉約90度、右轉子順時(shí)針旋轉約90，拔出轉子清理。
2. 用完塑料擠出機將機膛里的余料擠凈；如用的是有顏色的物料應加入純PE清洗機膛。
3. 長(cháng)期不用毛細管模具要拆下清理干凈，具體是在加熱的情況下，卸下端面上的4個(gè)內六角螺釘，按點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)，用物料將模芯擠出，清干凈并用銅刀將模具里的殘料清干凈放入模芯，擰好螺釘。
4. 每一年將減速箱里的機油更換一次，加油加到一半（可以在油面位置窗中看到）。
5. 混煉器的齒輪箱里每年要加新的潤滑脂，擠出機的齒輪箱要用油針加注潤滑脂。
6. 電機皮帶松弛后，可以用扳手擰電機底座下的螺栓調整皮帶的緊度。
7. 至少每年要進(jìn)行一次扭矩傳感器的調零和校準。

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