Kapiler Reometre

Kapiler reometre; kesme viskozitesinin ve diğer reolojik (= akış) özelliklerinin ölçülmesi için tasarlanmış olan aygıttır. Plastikler için mevcut olan kapiler reometreler; polimer eriyiklerin viskozite ölçümün sıcaklık ve deformasyon hızının bir fonksiyonu olarak yapılabilmesi için tasarlanmış olan piston-kalıplı sistemlerdir. Temel polimerlerin, bileşiklerin, küçük parçacık ya da fiber katkılı çeşitli kompozitlerin, metallerin enjeksiyon kalıplaması için besleme stoğunun ve benzer malzemelerin testleri için uygundur.

Temel prensip; termoplastik bir numunenin (aslında granül, toz ya da pul şeklinde) ısıtarak ve kapiler kalıp boyunca silindir içinden dışarıya akmasına zorlanarak akışkan hale getirilmesidir. Ölçülen miktar normalde; kararlı koşullar altında meydana getirilmiş olan basınçtır. Akış eğrisi; bir çok deneysel verinin ara değerlemesiyle elde edilen tipik bir çıktıdır. Viskozite; yunan harfi “eta” (η) ile gösterilmekte ve pascal saniye (Pa.sn) ya da metre kare başına newton saniye (N.sn/m2) olarak ifade edilmektedir ( SI birimlerinde).

Kapiler reometreler; özellikle enjeksiyon kalıplama gibi yüksek basınç ve yüksek hız teknikleri için proses koşullarını doğru şekilde temsil eden test koşullarını sağlamaktadır. Bu yüzden proses optimizasyonu için anahtar bileşenlerden biri olarak karşımıza çıkmaktadır.

Kapiler reometre verilerinden ölçülebilen ya da tahmin edilebilen diğer reolojik özellikler; uzamalı viskoziteyi, ekstrüze edilen şişmeyi, termal kararlılığı ve duvar kaymasını içermektedir. Yardımcı ölçümler; termal iletkenlik, basınca ve sıcaklığa bağlı yoğunluk (pvT), eriyik mukavemeti için devam edilebilmektedir.

Referanslar

  • Walters K. “Reometre”, Chapman & Hall (1975)
  • Ferry, J. D. “Polimerlerin Viskoelastik Özellikleri”, John Wiley & Sons (1980)
  • Dealy, J.M. and Wissbrun K.F. “Eriyik Reolojisi ve Plastik İşlemesindeki Rolü”, Van Nostrand Reinhold (1990), Chapman & Hall (1995)
  • Macosko C.W. “Reoloji – Prensipler, Ölçümler ve Uygulamalar”, Wiley-VCH (1994)
  • Malkin A.Y. “Reoloji – Kavramlar, Yöntemler ve Uygulamalar”, ChemTec Publishing (2006)