ISO 11443 Nhựa - Xác định độ chảy của nhựa bằng máy đo lưu biến mao quản và khuôn rãnh

ISO 11443 Nhựa - Xác định độ chảy của nhựa bằng máy đo lưu biến mao quản và khuôn rãnh

Tiêu chuẩn “ISO 11443 Nhựa - Xác định độ lưu động của nhựa bằng lưu biến mao quản và khuôn khe” do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) công bố mô tả các phương pháp xác định độ lưu động của nhựa nóng chảy chịu ứng suất cắt ở tốc độ và nhiệt độ gần với tốc độ và nhiệt độ xảy ra trong quá trình gia công nhựa. Việc thử nghiệm nhựa nóng chảy theo các phương pháp này có tầm quan trọng lớn vì tính lưu động của nhựa nóng chảy thường không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phụ thuộc vào các thông số khác, đặc biệt là tốc độ cắt và ứng suất cắt.

ISO 11443 Nhựa - Xác định độ chảy của nhựa bằng máy đo lưu biến mao quản và khuôn rãnh

Các phương pháp được mô tả trong tiêu chuẩn này hữu ích cho việc xác định độ nhớt nóng chảy trong khoảng từ 10 Pa*s đến 107 Pa*s, tùy thuộc vào phạm vi đo của bộ chuyển đổi áp suất và lực cũng như các đặc tính cơ học và vật lý của máy đo độ nhớt. Tốc độ cắt xảy ra trong máy đo độ nhớt ép đùn nằm trong khoảng từ 1 s⁻¹ đến 10⁶ s⁻¹ . Hiệu ứng kéo dài ở cửa vào khuôn gây ra hiện tượng phồng rộp sản phẩm ép đùn ở cửa ra khuôn. Các phương pháp đánh giá hiện tượng phồng rộp sản phẩm ép đùn cũng được bao gồm.

Các kỹ thuật lưu biến được mô tả không chỉ giới hạn ở việc mô tả đặc tính của nhựa nhiệt dẻo bám dính vào thành. Ví dụ, nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn có tác dụng cắt có thể được bao gồm. Tuy nhiên, các phương pháp được sử dụng để xác định tốc độ cắt và độ nhớt cắt không hợp lệ đối với các vật liệu không bám dính vào thành. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này có thể được sử dụng để mô tả đặc tính lưu biến của các chất lỏng như vậy đối với một hình dạng nhất định.

Với mục đích của tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

  • Chất lỏng Newton là chất lỏng có độ nhớt không phụ thuộc vào tốc độ cắt và thời gian.
  • Chất lỏng phi Newton là chất lỏng có độ nhớt thay đổi theo tốc độ cắt và thời gian. Định nghĩa này áp dụng cho chất lỏng có độ nhớt chỉ thay đổi theo tốc độ cắt.
  • Ứng suất cắt biểu kiến ​​là ứng suất cắt tưởng tượng mà vật liệu nóng chảy phải chịu khi tiếp xúc với thành khuôn, được biểu thị bằng pascal (Pa). Nó được tính bằng tích của áp suất thử và tỷ lệ giữa diện tích mặt cắt khuôn với diện tích thành khuôn.
  • Tốc độ cắt biểu kiến ​​là tốc độ cắt tưởng tượng mà khối nóng chảy tại thành sẽ trải qua ở tốc độ dòng chảy thể tích quan sát được nếu hành vi của nó là theo Newton.
  • Ứng suất cắt thực là ứng suất cắt thực tế mà vật liệu nóng chảy phải chịu khi tiếp xúc với thành khuôn, được biểu thị bằng pascal (Pa). Giá trị này được ước tính từ áp suất thử nghiệm bằng cách áp dụng các phép hiệu chỉnh cho tổn thất áp suất đầu vào và đầu ra hoặc xác định trực tiếp từ độ dốc áp suất nóng chảy trong kênh.
  • Tốc độ cắt thực là tốc độ cắt thu được từ tốc độ cắt biểu kiến.

Khi thử nghiệm, nhựa nóng chảy được ép qua một mao dẫn hoặc khuôn có kích thước đã biết. Có thể sử dụng hai phương pháp cơ bản:

  • Phương pháp 1: Đối với áp suất thử nghiệm không đổi được chỉ định, lưu lượng thể tích được đo.
  • Phương pháp 2: Đối với lưu lượng thể tích không đổi được chỉ định, áp suất thử nghiệm được đo.

Những phương pháp này có thể được sử dụng với khuôn mao quản (phương pháp A) và khuôn khe hở (phương pháp B). Mô tả đầy đủ về các tùy chọn phương pháp thử nghiệm được thể hiện trong bảng có trong tiêu chuẩn.

Có thể thực hiện phép đo bằng cách sử dụng một loạt các giá trị của tham số được cài đặt trước (áp suất thử nghiệm được áp dụng trong phương pháp 1 hoặc lưu lượng thể tích trong phương pháp 2). Nếu sử dụng khuôn khe với bộ chuyển đổi áp suất được bố trí dọc theo chiều dài của khuôn và phía trên đầu vào khuôn, giá trị giảm áp suất ở đầu vào và đầu ra có thể được xác định. Nếu sử dụng các khuôn mao dẫn có cùng bán kính nhưng chiều dài khác nhau thì có thể xác định được tổng độ giảm áp suất ở đầu vào và đầu ra. Khuôn rãnh có bộ chuyển đổi áp suất được bố trí dọc theo chiều dài đặc biệt thích hợp cho các phép đo tự động bằng cách sử dụng đánh giá máy tính trực tuyến. Các giá trị khuyến nghị cho kích thước khuôn mao quản, lưu lượng và nhiệt độ được sử dụng trong thử nghiệm được trình bày trong tiêu chuẩn này và tiêu chuẩn ISO 11403-2. Khi sử dụng khuôn cắt, tỷ lệ giữa độ dày và chiều rộng của khe cắt nhỏ hoặc cần phải hiệu chỉnh tỷ lệ này (Phụ lục A). Trong trường hợp thứ hai, các đại lượng được tính toán phụ thuộc vào các giả định được đưa ra khi suy ra các công thức hiệu chỉnh được sử dụng, đặc biệt là các hiệu ứng đàn hồi là không đáng kể.

Thiết bị được sử dụng trong các thử nghiệm này bao gồm một nòng có thể gia nhiệt được, lỗ nòng được đóng ở đầu dưới bằng một mao dẫn hoặc khuôn khe có thể thay thế. Áp suất thử được áp dụng vào hỗn hợp nóng chảy trong thùng này bằng áp suất piston, vít hoặc khí.

Thân máy đo độ lưu biến được sử dụng trong các thử nghiệm phải được làm bằng vật liệu có khả năng chống mài mòn và ăn mòn ở nhiệt độ tối đa của hệ thống gia nhiệt. Nòng súng có thể có một lỗ bên để định vị bộ chuyển đổi áp suất nóng chảy gần lối vào khuôn. Độ lệch cho phép trong đường kính lỗ khoan trung bình dọc theo chiều dài của nòng súng phải nhỏ hơn cộng/trừ 0,007 mm. Nòng súng nên được sản xuất bằng các kỹ thuật và vật liệu tạo ra độ cứng Vickers ít nhất là 800 HV 30 và độ nhám bề mặt nhỏ hơn 0,25 µm (độ lệch số học trung bình theo tiêu chuẩn ISO 4287).

Thép thấm nitơ có thể chịu được nhiệt độ lên tới 400 độ. Vật liệu có độ cứng thấp hơn mức quy định nhưng có khả năng chống ăn mòn và mài mòn tốt được coi là có thể chấp nhận được để chế tạo nòng và khuôn.

Việc tăng đường kính nòng sẽ làm tăng số lượng phép đo có thể thực hiện bằng một lần nạp nòng và tăng phạm vi tốc độ cắt của dụng cụ. Nhược điểm của việc sử dụng đường kính thùng lớn hơn là cần khối lượng mẫu lớn hơn và thời gian cần thiết để đạt được trạng thái cân bằng nhiệt độ trên toàn bộ mẫu cũng lâu hơn. Các máy đo lưu biến có bán trên thị trường có đường kính nòng từ 6,35 mm đến 30 mm.

Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “ISO 11443 Nhựa - Xác định độ lưu động của nhựa bằng lưu biến kế mao quản và khuôn khe”.

WhatsApp