Kalıplar (Reoloji)

Kalıp; sertleştirilmiş çelik ya da elektro-erozyon teknikleriyle merkezine silindirik delik (kapiler) açılmasından önce iyi şekilde silindirik şekle işlenmiş tungsten karbür katı parçasıdır. 'Kapiler' terimi; tüm kalıbı belirtmek için kullanılmaktadır. Kalıplar; korozif örneklerle kullanılabilmesi için, paslanmaz çelik (Stavax) ya da nikel alaşımları (Hasteloy) gibi farklı malzemelerden yapılmış olabilmektedir. Test koşullarındaki numune; kapiler boru içinden akmaktadır. Reoloji için olan kalıplar; eriyik akış aletlerinde ve kapiler reometrelerde kullanılmaktadır. Farklı uygulamalara uyumluluk gösterebilmeleri için kapsamlı farklılıkta 'geometrilere' sahip olup; farklı standart gereksinimlerini karşılamaktadırlar.

Kalıplar; kapiler boru uzunluğu, çapı ve ayrıca kapiler giriş şekli ile açıklanmaktadır. Kalıplar genellikle 'uzunluk-çap oranı' ya da 'L/D' ve giriş açısı ile tanımlanmaktadır: örneğin, eğer kapiler boru uzunluğu 20 mm, çapı 1 mm ve 90° konik aralığını içeren girişe sahip ise; 1 mm çaplı kapiler boru,  L/D= 20, 90° konik girişe sahip kalıp olarak tanımlanacaktır. Düz giriş 180°'ye karşılık gelmektedir. Özel kalıplar; normalde 0,25 mm arağındaki çok kısa kapiler boruya sahip olacak şekilde de işlenebilmektedir: 'delikli kalıplar' ya da 'sıfır-uzunluk kalıplar' olarak tanımlanabilmektedir ve giriş basınç düşüşünün direk ölçümünde kullanılabilmektedir.

Eriyik akış hızı testleri için mevcut olan standart kalıp; 2,095 mm çap, 8 mm uzunluk ve düz girişli kapiler boruya sahiptir. Eriyik akış testleri için olan standart kalıp; daha uzun kalıplarve ayrıca konik girişler için Özel Yöntemler mevcuttur (PVC testleri için ASTM D3364). Kapiler reometre için mevcut olan kalıplar ise; 0,5 mm'den 2 mm'den fazla çap arağında, sıfır-uzunluk kalıplar'dan uzunluğu 40 mm'ye ya da daha fazla değerde aralığa sahiptir. Giriş şekli normalde düz ya da 90° konik şekllidir.

Standartlar; aynı kapiler boru çapında, farklı uzunluklarda ve farklı uygulamalarda gerekecek diğer kombinasyonlarla, en az iki adet farklı kalıplarda,agley düzeltmesi için öneriler yapmaktadır (örneğin; Mooney duvar kayma değerlendirmesi için aynı L/D oranıyla iki kalıp).

Referanslar

  • ISO 11443: 2005 “Kapiler ve yarık kalıp reometrelerinin kullanımıyla, plastiklerin akışkanlığının belirlenmesi”
  • ISO 1133:2005 "Plastikler - Termoplastiklerin Kütlesel Erime Akış Hızı (MFR) VE Hacimsel Erime Akış Hızının (MVR) belirlenmesi”
  • ASTM D3835-09 “Kapiler Reometre Kullanımıyla Polimer Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi için Mevcut olan Standart Test Yöntemi”
  • ASTM D1238-10 "Termoplastiklerin Erime Akış Hızlarının Ekstrüzyon Plastometre kullanımıyla belirlenmesi için Standart Test Yöntemi“