Tischkapillarrheometer für Anwendungen von der Forschung bis zur Qualitätskontrolle.

Kompaktes System, das die meisten Prüfanforderungen der Kapillarrheometrie erfüllt. Das Rosand RH2000 System kombiniert viele erweiterte Funktionen von größeren Standmodellen und kann für Messungen von Forschungs- bis hin zu Qualitätskontrollanwendungen konfiguriert werden.

Übersicht

Das Rosand RH2000 Tischkapillarrheometer bietet hochflexible Messfunktionen und Konfigurationsoptionen für eine Vielzahl von Anwendungen – von Polymerschmelzen bis zu pharmazeutischer Verarbeitung und von Lebensmitteln bis hin zu Tinten und Beschichtungen.

  • Einzel- und Doppelkapillaroptionen für kostengünstige Routinemessungen bis hin zur gleichzeitigen Bestimmung der absoluten Scherviskosität und der Dehnviskosität.
  • Die maximale Stempelkraft (bis zu 20 kN) und die maximale Geschwindigkeit (bis zu 1.200 mm/min) ermöglichen einen weiten Scherratenbereich sowie die Anpassung der Prüfungen an reale Bedingungen der Materialverarbeitung.
  • Das robuste einteilige Design mit freitragendem Rahmen bietet für eine kompakte Tischeinheit eine hervorragende mechanische Festigkeit und Steifigkeit
  • Das einzigartige Schwenkkopfdesign ermöglicht einfachen Zugriff auf den Rheometerzylinder zur Probenzuführung und zum Reinigen des Geräts.
  • Große Auswahl an optionalen Zylindergrößen und -materialien für die Messung von temperaturempfindlichen, chemisch aggressiven oder wässrigen Proben.
  • Große Auswahl an Präzisions-Wolframcarbiddüsen für alle Materialien und Prüfarten standardmäßig.
  • Einfach auszutauschende Druckaufnehmer für alle Prüfbedingungen – konfiguriert mit rauscharmen dreistufigen Verstärkern für optimierte Messempfindlichkeit am Düseneingang.
  • Patentrechtlich geschützte zweistufige Geschwindigkeitssteuerungsalgorithmen optimieren den Scherratenmessbereich für eine bestimmte Düse.
  • Präzise Probentemperaturregelung mit drei unabhängigen Heizzonen und Platinwiderstandsthermometern mit 10facher DIN-Genauigkeit. Hochtemperatur- (bis 500 °C) und Kühlspiralenoptionen erhältlich.
  • Stickstoffspüloption zur Minimierung der Probenzersetzung erhältlich.
  • Zubehör zur Strangaufweitungsmessung für die Bewertung elastischer Proben.
  • Benutzerfreundliche Flowmaster Software mit einer umfassenden Palette von Prüfungen und Analysen zur Ermittlung von Scher- und Dehnviskosität sowie Probenstabilität, Wandgleiten und Schmelzebruch.

 

Hauptapplikationen

  • Charakterisierung des Fließverhaltens von Polymerschmelzen und Suspensionen über einen weiten Scherratenbereich  bei verschiedenen Temperaturen
  • Simulation von dehnströmungsdominierten Prozessen sowie Faserspinnen, Blasformen, Folienblasen und Thermoformen
  • Einschätzung des Verarbeitungsverhaltens bei Spritzgussprozessen oder bei der Schmelze-Extrusion
  • Auswertung des Materialverhaltens bei prozessrelevanten Scherraten wie z.B. Hochgeschwindigkeitsbeschichtungen und Druckanwendungen
  • Detektion von Polymerinstabilitäten wie Schmelzebruch und thermischer Abbau
  • Messung der Materialelastizität und den damit verbundenen Eigenschaften wie Strangaufweitung

Industrieanwendungen

  • Polymere
  • Beschichtungen
  • Keramik
  • Metalle
  • Pharmazeutika
  • Dichtungen
  • Lebensmittel
  • Druckfarben

Technische Daten

(Änderungen vorbehalten)

  • Anzahl der Kapillare:
    Einzelstrang (RH2100 Modell). Doppelstrang (RH2200 Modell)
  • Maximale Kraft:
    12 kN (Standard). 20 kN (Option)
  • Rahmensteifigkeit:
    100 kN
  • Maximale Geschwindigkeit:
    600 mm/min (Standard). 1.200 mm/min (Hochgeschwindigkeitsoption)
  • Dynamischer Bereich der Geschwindigkeit:
    >120.000:1. (240.000:1 mit Hochgeschwindigkeitsoption)
  • Messunsicherheit der Geschwindigkeit:
    < 0,1 %
  • Temperaturbereich:
    Raumtemperatur bis 400 °C (Standard). Raumtemperatur bis 500 °C (Hochtemperaturoption). 5 °C bis 200 °C (Niedrigtemperaturoption mit Kühlschlange)
  • Temp.-Regelbereich:
    < ± 0,1 °C
  • Zylinderdurchmesser:
    15 mm (Standard) 9,5 mm; 12 mm; 19 mm; 24 mm (Öffnungsoptionen)
  • Zylinderlänge:
    250 mm
  • Zylindermaterial:
    Nitrierstahl (Standard). Hastelloy; Edelstahl (Zylinderoptionen)
  • Druckaufnehmerbereiche:
    30.000 psi; 20.000 psi; 10.000 psi; 5.000 psi; 1.500 psi; 500 psi
  • Düsen:
    Wolframcarbid: Genauigkeit ±5 µm
  • Düsendurchmesser:
    0,5 mm bis 2 mm (in 0,5-mm-Schritten) und 3 mm als Standard. (Andere Durchmesser sind auf besondere Bestellung erhältlich.)
  • Atmosphärenregelung:
    Stickstoffspülung für trockene, inerte Prüfbedingungen (optional).

Funktionsweise

Das Kapillarrheometersystem Rosand RH2000 erlaubt die kontrollierte Extrusion (nach Volumendurchsatz) einer Probe durch eine präzise hergestellte Düse bekannter Abmessungen zur Charakterisierung von Materialfließeigenschaften, üblicherweise bei hoher Kraft (oder hohem Druck) und/oder hoher Scherrate. Der Einsatz einer Doppelkapillare und einer Nulldüsen-Konfiguration ermöglicht die Bestimmung der Scherviskosität als Funktion der Scherrate mit simultaner Berechnung der Dehnviskosität als Funktion der Dehnrate.

Ein Kapillarrheometersystem umfasst mehrere Schlüsselkomponenten, um robuste, zuverlässige und durchführbare rheologische Messungen für eine bestimmte Probe oder Anwendung zu ermöglichen:

  • Kapillarrheometerbasiseinheit Umfasst den Zylinder mit Öffnung für die Probenzuführung – Zylinderdurchmesser und Zylindermaterial müssen auf die zu prüfenden Materialien abgestimmt sein. Die Basiseinheit umfasst außerdem einen Gerätekopf, der mechanisch mit den Stempeln zum Extrudieren der Probe verbunden ist. Die wichtigsten Systemfunktionen wie Stempelkraft und Stempelgeschwindigkeit werden von der Basiseinheit gesteuert.
  • Kombination aus Düse und Druckaufnehmer. Die Düse ist am unteren Ende der Zylinderöffnung angebracht und ihre Abmessungen legen den angewandten Scherratenbereich fest. Ein Druckaufnehmer ist im Zylinder angebracht, um den Druck am Düseneingang beim Extrudieren des Materials zu messen. Die Düsenabmessungen und der Druckaufnehmerbereich müssen für den in Betracht kommenden Probentyp und die Art der Prüfung geeignet sein.
  • Temperatur- und/oder Umgebungssteuerungsoptionen Eine genaue Steuerung der Zylindertemperatur ist entscheidend, da rheologische Eigenschaften stark von der Temperatur abhängen. Bei temperaturempfindlichen Materialien sind die thermische Ausgleichszeit und inerte Prüfumgebungen entscheidende Faktoren, um zuverlässige Daten zu gewährleisten.
  • Geräte-Software: Die Parametrierung rheologischer Prüfungen kann naturgemäß recht komplex sein. Die Rosand Flowmaster-Softwareschnittstelle wurde für eine einfache und benutzerfreundliche Bedienung entwickelt; mit einer Methodik zur intuitiven Gestaltung des Versuchsablaufs in Verbindung mit einer Livegrafik, die die wichtigsten Prüf- und Messparameter – auch während der Messung – veranschaulicht.

 

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