Robuste Forschungskapillarrheometer für Messbedingungen unter hohen Kräften.

Das robuste 'H'-Rahmendesign der in Hunderten von Forschungslaboren weltweit eingesetzten Standkapillarrheometern Rosand RH7 und RH10 ermöglicht den Betrieb unter besonders hoher Belastung und bietet ausreichend Platz für mehrere Zubehörkonfigurationen.

Übersicht

Die Kapillarrheometer auf Forschungsniveau Rosand RH7 und RH10 bieten hochflexible Messfunktionen für Materialien unter hohem Druck und bei Extrusion mit hoher Scherrate – von Polymerschmelzen bis zu Keramik und von Lebensmitteln bis hin zu Tinten und Beschichtungen.

  • Der hohe Kraftbereich (bis zu 100 kN) und der breite dynamische Geschwindigkeitsbereich (> 225.000:1) ermöglichen die Anpassung der Prüfung an reale Bedingungen der Materialverarbeitung.
  • Doppelkapillaren als Standard ermöglichen die Messung der absoluten Scherviskosität mit simultaner Berechnung der Dehnviskosität.
  • 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 austauschbare Druckaufnehmer für alle Prüfbedingungen – konfiguriert mit rauscharmen dreistufigen Verstärkern für optimierte Messempfindlichkeit am Düseneingang bei der Verwendung von Nulldüsen (Messungen der Dehnviskosität).
  • Stickstoffspüloption für Prüfungen in einer trockenen Inertgas-Atmosphäre zur Minimierung der Probenzersetzung erhältlich.
  • Integrierter Rauchabzug mit Absaugung von Probengasen zur Sicherheit des Bedieners.
  • Patentrechtlich geschützte zweistufige Geschwindigkeitssteuerungsalgorithmen für niedrige und hohe Geschwindigkeiten 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
  • Robustes 'H'-Rahmendesign für nachgiebigkeitsfreie Messungen in Transientenversuchen wie Druck-, Volumen- und Temperaturbestimmung.
  • Offene Architektur unterhalb des Zylinders ermöglicht den Einbau von Sonderzubehör wie Strangaufweitung, Schmelzenschneider, Schlitzdüsen und Schmelzefestigkeit (Abzug).
  • Benutzerfreundliche Flowmaster Software mit einer umfassenden Palette von Prüfungen und Analysen zur Ermittlung von Scher- und Dehnviskosität sowie Probenstabilität, Wandgleiten und Schmelzebruch.

 

Key applications

  • Characterization of polymer or suspension rheology across a range of shear rates and temperatures
  • Simulation of extensional viscosity dominated processes such as fibre spinning, blow moulding, film blowing and thermoforming
  • Assessment of extrusion behaviour for processes such as injection moulding and hot melt extrusion
  • Evaluation of material behaviour at process relevant shear rates such as high speed coating and printing applications
  • Detection of polymer instabilities such as melt fracture and thermal degradation
  • Measurement of material elasticity and related properties such as die swell

Industry applications:

  • Polymers
  • Coatings
  • Cermics
  • Metals
  • Pharmaceuticals
  • Sealants
  • Foods
  • Inks

Funktionsweise

Die Kapillarrheometersysteme Rosand RH7 und RH10 erlauben 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 Doppelkapillar- und einer Nulldüsen-Konfiguration ermöglicht die simultane Bestimmung der Scherviskosität und Dehnviskosität als Funktion der Scherrate (oder 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.

 

Technische Daten

(Änderungen vorbehalten)

  • Maximale Stempelkraft:
    50 kN (RH7); 100 kN (RH10)
  • Rahmensteifigkeit:
    250 kN
  • Maximale Geschwindigkeit:
    600 mm/min (RH7); 1.200 mm/min (RH10)
  • Dynamischer Bereich der Geschwindigkeit:
    240.000:1
  • 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:
    290 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, einschließlich Düsen mit feinen Öffnungen, sind auf besondere Bestellung erhältlich)
  • Atmosphärenregelung:
    Stickstoffspülung für trockene, inerte Prüfbedingungen (optional)

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