Che cos'è DMA?
L'analisi meccanica dinamica è un metodo di analisi in cui il modulo di accumulo, il modulo di perdita e il fattore di perdita (tan δ) vengono misurati rispetto alla temperatura o alla frequenza applicando una deformazione oscillatoria al campione.
Scopo di DMA
Lo scopo è determinare la temperatura di transizione vetrosa, il comportamento di smorzamento e la variazione di rigidità con la temperatura.
A quali prodotti si applica DMA?
- Ingegneria delle materie plastiche e compositi
- Elementi smorzanti in elastomero
- Pellicole adesive e di rivestimento
- Valutazione della polimerizzazione dei termoindurenti
In quali settori si utilizza DMA?
Norme relative a DMA
- ISO 6721 serisi
- ASTM D4065
- ASTM D5023
- ASTM D5418
Condizioni di DMA
- Modalità di installazione
- Inclinazione su tre punti, doppio inserto, tirare, far scorrere o premere
- scansione della temperatura
- A velocità definita; tipicamente 2–3 °C/min
- Frequenza
- Scansione a frequenza singola o multifrequenza; dovrebbe essere dichiarato
- ampiezza della deformazione
- Si sceglie di rimanere nella regione viscoelastica lineare.
Apparecchiatura per DMA
- Analizzatore meccanico dinamico
- Forno di controllo della temperatura e raffreddamento
- Dispositivi in modalità caricamento
- Banco per la preparazione dei campioni
Requisiti del campione per DMA
- La geometria del campione deve essere adatta alla modalità di caricamento
- L'ampiezza della deformazione dovrebbe essere nella regione lineare
- La tensione di bloccaggio del campione deve essere riproducibile
- Le condizioni di condizionamento devono essere documentate
Durata di DMA
In genere 3-5 giorni.
Procedura di DMA
- 1Vengono selezionate la modalità di caricamento e la geometria del campione.
- 2Il campione è montato sull'attrezzatura.
- 3L'ampiezza della deformazione è verificata per la regione lineare.
- 4Viene applicata la scansione della temperatura e/o della frequenza.
- 5Vengono registrati il modulo di accumulo, il modulo di perdita e il tan δ.
- 6Vengono valutati la transizione vetrosa e lo smorzamento.
Criteri di accettazione di DMA
I criteri di accettazione sono i limiti della temperatura del modulo o della transizione vetrosa definiti nella specifica.
Valutazione dei risultati
La temperatura di transizione vetrosa è diversa a seconda della curva da cui viene letta in DMA (inizio modulo di accumulo, picco del modulo di perdita o picco tan δ); È necessario specificare la modalità di lettura. I valori di transizione vetrosa letti da DSC e DMA non sono esattamente gli stessi.
Rapporto di DMA
- Standard applicato e modalità di caricamento
- Programma di temperatura e frequenza
- ampiezza della deformazione
- Curve del modulo e dell'abbronzatura δ
- Metodo e valore di lettura della transizione vetrosa
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Specifiche del materiale e della polimerizzazione
Pagine in cui viene utilizzato questo metodo
Prove sulle materie plastiche — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova DMA; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove sulla plastica determinano il comportamento meccanico, termico e di combustione di un materiale polimerico. A differenza dei metalli, le materie plastiche sono VISCOELASTICHE: il loro comportamento dipende dalla velocità di carico, dalla temperatura e dall'umidità. Lo stesso materiale fornisce quindi risultati diversi in condizioni diverse, e le condizioni di prova sono parte inseparabile del risultato.
La conseguenza pratica della viscoelasticità è questa: un pezzo in plastica continua a deformarsi nel tempo sotto un carico costante (scorrimento viscoso) e la sollecitazione che sopporta a deformazione costante diminuisce nel tempo (rilassamento delle tensioni). Un giunto avvitato si allenta, un morsetto perde la sua forza di serraggio, un ripiano si inflette nel tempo. Una prova di trazione a breve termine non mostra questo comportamento; serve una prova a lungo termine o un modello accelerato.
Il comportamento termico è il secondo asse principale. L'indice di fluidità a caldo indica la lavorabilità del materiale e la coerenza da lotto a lotto; la temperatura di flessione sotto carico e il punto di rammollimento Vicat forniscono un limite approssimativo della temperatura di servizio. L'analisi termica (DSC, TGA, DMA) rivela l'identità del materiale: temperatura di transizione vetrosa, comportamento di fusione, cristallinità, contenuto di carica e temperatura di decomposizione.
Il comportamento di combustione è il terzo asse ed è direttamente collegato alle norme di prodotto. La classe UL 94 e l'indice di ossigeno limite vengono riportati nella scheda tecnica del materiale; per l'involucro di un apparecchio elettrico è richiesta una classe specifica, mentre a un prodotto da costruzione si applica un diverso sistema di classificazione.
L'invecchiamento è la parte dell'ambito più spesso saltata. Le materie plastiche si degradano per effetto di UV, calore, umidità e ossigeno: il colore cambia, la superficie si screpola, la resistenza all'urto diminuisce. Per un pezzo destinato all'uso esterno, ciò che conta non sono i valori del primo giorno ma quelli dopo l'invecchiamento. Le apparecchiature ad arco allo xeno e UV fluorescente accelerano questo degrado e consentono il confronto.
Il risultato di questa famiglia viene solitamente riportato nella scheda tecnica del materiale, e le norme di prodotto fanno riferimento a tale scheda. Ma può esserci una differenza tra il valore di scheda e il comportamento del pezzo reale: l'orientazione formatasi durante lo stampaggio, le linee di giunzione e le tensioni interne fanno sì che il pezzo si comporti diversamente dal provino.
L'uso di contenuto riciclato ha aggiunto una nuova questione all'ambito. La resina riciclata varia da lotto a lotto; le proprietà meccaniche, il colore e il comportamento di combustione possono variare tra i lotti. Per un produttore che utilizza materiale riciclato, il controllo del materiale in ingresso non è quindi una scelta ma una necessità.
Gruppi di metodi in questo ambito
Meccanico
Trazione, compressione, flessione, urto Charpy e Izod, durezza (Shore), scorrimento viscoso e cricco da tensione ambientale.
Termico
Indice di fluidità a caldo (MFI), temperatura di flessione sotto carico (HDT), temperatura di rammollimento Vicat, dilatazione termica lineare.
Analisi termica
Temperature di transizione e cristallinità mediante DSC, composizione e decomposizione mediante TGA, comportamento meccanico dinamico mediante DMA.
Combustione
Classificazione UL 94, indice di ossigeno limite (LOI), prove al filo incandescente e alla fiamma ad ago.
Invecchiamento
Invecchiamento accelerato con arco allo xeno e UV fluorescente, invecchiamento ad aria calda, umidità e condensa.
Fisico
Densità, assorbimento d'acqua, contenuto di ceneri, permeabilità ai gas e al vapore acqueo di film e lastre.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Un risultato su materie plastiche senza velocità e temperatura di prova indicate non può essere interpretato; il comportamento viscoelastico dipende da questi parametri.
- Il risultato di un provino non si trasferisce direttamente al pezzo reale; l'orientazione di stampaggio e le linee di giunzione sono determinanti.
- I valori HDT e Vicat NON sono temperature di esercizio; sono un'indicazione approssimativa di un limite superiore e non si applicano sotto carico.
- La classe UL 94 dipende dallo spessore; uno spessore di parete diverso richiede una nuova verifica.
- Per i polimeri che assorbono umidità (come il poliammide), i risultati sono fuorvianti se non si effettua il condizionamento.
- I risultati ASTM D638 e ISO 527 non sono direttamente equivalenti; le geometrie dei campioni e le definizioni di velocità differiscono.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Selezione dei materiali e approvazione dei fornitori
- Soddisfacimento dei requisiti di infiammabilità e termici della norma di prodotto
- Verifica dell'uso di contenuto riciclato e controllo dei lotti
- Controllo del processo di stampaggio e coerenza dei lotti
- Dimostrazione della resistenza all'invecchiamento per l'uso esterno
Test correlati
Domande frequenti su DMA
Secondo quale standard è realizzato DMA?
DMA viene eseguito nell'ambito ISO 6721 serisi, ASTM D4065, ASTM D5023 e ASTM D5418. I valori limite ed i criteri di accettazione da applicare sono definiti nella norma di prodotto; La versione valida per il vostro prodotto viene confermata per iscritto in fase di offerta.
A quali prodotti si applica DMA?
Applicato principalmente a Ingegneria delle materie plastiche e compositi, Elementi smorzanti in elastomero, Pellicole adesive e di rivestimento e Valutazione della polimerizzazione dei termoindurenti. L'inclusione del prodotto nell'ambito di applicazione viene determinata esaminandone le specifiche tecniche e l'uso previsto.
In quali condizioni viene eseguito DMA?
I parametri determinanti sono: Modalità di installazione — Inclinazione su tre punti, doppio inserto, tirare, far scorrere o premere, scansione della temperatura — A velocità definita; tipicamente 2–3 °C/min e Frequenza — Scansione a frequenza singola o multifrequenza; dovrebbe essere dichiarato. I termini completi si trovano nella sezione "Condizioni di prova" della pagina e variano a seconda dello standard del prodotto.
Che tipo di campione è necessario per DMA?
La geometria del campione deve essere adatta alla modalità di caricamento, L'ampiezza della deformazione dovrebbe essere nella regione lineare e La tensione di bloccaggio del campione deve essere riproducibile. Il numero di campioni è determinato in base allo standard di prodotto e all'ambito da riportare.
Quanto tempo impiega DMA?
In genere 3-5 giorni. Questa durata appartiene all'esperimento stesso; Vengono inoltre valutate la preparazione dei campioni, l'accodamento e la reportistica. Nell'offerta è riportata una pianificazione realistica per il tuo prodotto.
Qual è il risultato DMA chiamato "appropriato"?
I criteri di accettazione sono i limiti della temperatura del modulo o della transizione vetrosa definiti nella specifica.