DMA Analizi | EUROLAB

Was ist DMA?

Die dynamisch-mechanische Analyse ist eine Analysemethode, bei der der Speichermodul, der Verlustmodul und der Verlustfaktor (tan δ) in Abhängigkeit von der Temperatur oder Frequenz gemessen werden, indem eine oszillierende Belastung auf die Probe ausgeübt wird.

Zweck von DMA

Ziel ist die Bestimmung der Glasübergangstemperatur, des Dämpfungsverhaltens und der Steifigkeitsänderung mit der Temperatur.

Bei welchen Produkten wird DMA angewendet?

Technische Kunststoffe und Verbundwerkstoffe
Elastomer-Dämpfungselemente
Klebe- und Beschichtungsfolien
Bewertung der Härtung von Duroplasten

In welchen Branchen wird DMA eingesetzt?

KunststoffeAutomobilVerpackungVerbraucherprodukte

Normen zu DMA

ISO 6721 serisi
ASTM D4065
ASTM D5023
ASTM D5418

Prüfbedingungen für DMA

Installationsmodus: Dreipunktneigung, Doppeleinsatz, Ziehen, Schieben oder Drücken
Temperaturscan: Mit definierter Geschwindigkeit; typischerweise 2–3 °C/min
Frequenz: Einzelfrequenz- oder Mehrfrequenz-Scanning; sollte angegeben werden
Dehnungsamplitude: Es wird so gewählt, dass es im linear-viskoelastischen Bereich bleibt.

Prüfgerät für DMA

Dynamisch-mechanischer Analysator
Ofen und Kühlung mit Temperaturregelung
Geräte im Lademodus
Probenvorbereitungsbank

Probenanforderungen für DMA

Die Probengeometrie muss für den Lademodus geeignet sein
Die Dehnungsamplitude sollte im linearen Bereich liegen
Die Probenklemmspannung muss reproduzierbar sein
Konditionierungsbedingungen müssen dokumentiert werden

Dauer von DMA

Normalerweise 3–5 Tage.

Ablauf von DMA

1Der Lademodus und die Probengeometrie werden ausgewählt.
2Die Probe wird auf der Vorrichtung montiert.
3Die Dehnungsamplitude wird für den linearen Bereich überprüft.
4Es wird Temperatur- und/oder Frequenzscan angewendet.
5Der Speichermodul, der Verlustmodul und der tan δ werden aufgezeichnet.
6Glasübergang und Dämpfung werden bewertet.

Annahmekriterien für DMA

Akzeptanzkriterien sind die in der Spezifikation definierten Modul- oder Glasübergangstemperaturgrenzen.

Auswertung der Ergebnisse

Die Glasübergangstemperatur ist unterschiedlich, je nachdem, aus welcher Kurve sie im DMA abgelesen wird (Anfang des Speichermoduls, Peak des Verlustmoduls oder Peak des tan δ); Die Lesemethode muss angegeben werden. Die aus DSC und DMA abgelesenen Glasübergangswerte sind nicht genau gleich.

Prüfbericht zu DMA

Angewandter Standard- und Lademodus
Temperatur- und Frequenzprogramm
Dehnungsamplitude
Modul- und Tan-δ-Kurven
Methode und Wert der Glasübergangsablesung

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Seiten, auf denen diese Methode verwendet wird

Kunststoffprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test DMA gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Kunststoffprüfungen bestimmen das mechanische, thermische und Brennverhalten eines Polymerwerkstoffs. Anders als Metalle sind Kunststoffe VISKOELASTISCH: Ihr Verhalten hängt von Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur und Feuchtigkeit ab. Dasselbe Material liefert daher unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Ergebnisse, und die Prüfbedingungen sind ein untrennbarer Teil des Ergebnisses.

Die praktische Folge der Viskoelastizität ist Folgendes: Ein Kunststoffteil verformt sich unter konstanter Last mit der Zeit weiter (Kriechen), und die bei konstanter Verformung getragene Spannung nimmt mit der Zeit ab (Spannungsrelaxation). Eine Schraubverbindung lockert sich, eine Klemme verliert ihre Klemmkraft, ein Regal hängt mit der Zeit durch. Ein kurzzeitiger Zugversuch zeigt dieses Verhalten nicht; es ist ein Langzeitversuch oder ein beschleunigtes Modell erforderlich.

Das thermische Verhalten ist die zweite Hauptachse. Die Schmelzflussrate zeigt die Verarbeitbarkeit des Materials und die Konsistenz von Charge zu Charge; die Wärmeformbeständigkeitstemperatur und der Vicat-Erweichungspunkt geben eine grobe Grenze für die Einsatztemperatur an. Die thermische Analyse (DSC, TGA, DMA) offenbart die Identität des Materials: Glasübergangstemperatur, Schmelzverhalten, Kristallinität, Füllstoffgehalt und Zersetzungstemperatur.

Das Brennverhalten ist die dritte Achse und ist direkt mit Produktnormen verknüpft. Die UL-94-Klasse und der Grenzsauerstoffindex werden in das Materialdatenblatt aufgenommen; für das Gehäuse eines Elektrogeräts wird eine bestimmte Klasse verlangt, während für ein Bauprodukt ein anderes Klassifizierungssystem gilt.

Alterung ist der am häufigsten übersprungene Teil des Gebiets. Kunststoffe zersetzen sich unter UV, Wärme, Feuchtigkeit und Sauerstoff: Die Farbe ändert sich, die Oberfläche reißt, die Schlagzähigkeit sinkt. Bei einem für den Außenbereich bestimmten Teil zählen nicht die Werte am ersten Tag, sondern die Werte nach der Alterung. Xenon-Bogen- und Fluoreszenz-UV-Geräte beschleunigen diesen Abbau und ermöglichen einen Vergleich.

Das Ergebnis dieser Familie wird meist in das Materialdatenblatt eingetragen, und Produktnormen verweisen auf dieses Datenblatt. Zwischen dem Datenblattwert und dem Verhalten des tatsächlichen Teils kann es jedoch einen Unterschied geben: die beim Spritzgießen entstehende Orientierung, Bindenähte und innere Spannungen lassen das Teil anders reagieren als das Probestück.

Die Verwendung von Rezyklat hat dem Gebiet eine neue Frage hinzugefügt. Rezyklierte Harze variieren von Charge zu Charge; mechanische Eigenschaften, Farbe und Brennverhalten können sich zwischen Chargen verschieben. Für einen Hersteller, der Rezyklat verwendet, ist die Eingangskontrolle des Materials daher keine Option, sondern eine Notwendigkeit.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanisch
Zug, Druck, Biegung, Charpy- und Izod-Schlagzähigkeit, Härte (Shore), Kriechen und umgebungsbedingte Spannungsrissbildung.
Thermisch
Schmelzflussindex (MFI), Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT), Vicat-Erweichungstemperatur, lineare Wärmeausdehnung.
Thermische Analyse
Übergangstemperaturen und Kristallinität durch DSC, Zusammensetzung und Zersetzung durch TGA, dynamisch-mechanisches Verhalten durch DMA.
Brennverhalten
UL-94-Klassifizierung, Grenzsauerstoffindex (LOI), Glühdraht- und Nadelflammprüfungen.
Altern
Beschleunigte Alterung durch Xenonbogen und fluoreszierendes UV, Warmluftalterung, Feuchtigkeit und Kondensation.
Physikalisch
Dichte, Wasseraufnahme, Aschegehalt, Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien und Platten.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Kunststoffergebnis ohne angegebene Prüfgeschwindigkeit und -temperatur kann nicht interpretiert werden; das viskoelastische Verhalten hängt von diesen Parametern ab.
Ein Probestückergebnis überträgt sich nicht direkt auf das tatsächliche Teil; die Spritzgussorientierung und Bindenähte sind entscheidend.
HDT- und Vicat-Werte sind KEINE Einsatztemperaturen; sie sind ein grober Hinweis auf eine Obergrenze und gelten nicht unter Last.
Die UL-94-Klasse hängt von der Dicke ab; eine andere Wandstärke erfordert eine erneute Verifizierung.
Bei feuchtigkeitsaufnehmenden Polymeren (wie Polyamid) sind die Ergebnisse irreführend, wenn keine Konditionierung durchgeführt wird.
Die Ergebnisse von ASTM D638 und ISO 527 sind nicht direkt gleichwertig; Die Probengeometrien und Ratendefinitionen sind unterschiedlich.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Materialauswahl und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der Brennbarkeits- und Wärmeanforderungen der Produktnorm
Überprüfung der Verwendung von Rezyklatanteil und Chargenkontrolle
Kontrolle des Formgebungsprozesses und Chargenkonsistenz
Nachweis der Alterungsbeständigkeit für den Außeneinsatz

Häufige Fragen zu DMA

Nach welchem Standard ist DMA hergestellt?

DMA wird im Bereich ISO 6721 serisi, ASTM D4065, ASTM D5023 und ASTM D5418 ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt DMA?

Wird hauptsächlich auf Technische Kunststoffe und Verbundwerkstoffe, Elastomer-Dämpfungselemente, Klebe- und Beschichtungsfolien und Bewertung der Härtung von Duroplasten angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird DMA durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Installationsmodus — Dreipunktneigung, Doppeleinsatz, Ziehen, Schieben oder Drücken, Temperaturscan — Mit definierter Geschwindigkeit; typischerweise 2–3 °C/min und Frequenz — Einzelfrequenz- oder Mehrfrequenz-Scanning; sollte angegeben werden. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für DMA benötigt?

Die Probengeometrie muss für den Lademodus geeignet sein, Die Dehnungsamplitude sollte im linearen Bereich liegen und Die Probenklemmspannung muss reproduzierbar sein. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert DMA?

Normalerweise 3–5 Tage. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das DMA-Ergebnis „angemessen“?