การทดสอบอัตราการไหลของพลาสติก เป็นวิธีการทดสอบวัดความสามารถการไหลของพอลิเมอร์ในสภาวะหลอมไหล โดยมีการควบคุมแรงดันและอุณหภูมิเพื่อจำลองกระบวนการขึ้นรูป
ในกระบวนการขึ้นรูป ตัวอย่างจะถูกเทและหลอมในกระบอกสูบที่ได้รับความร้อน จากนั้นถูกอัดออกมาจากแม่พิมพ์ การทดสอบการหลอมไหล (Melt Flow Test) ช่วยจำลองและลดความซับซ้อนเพื่อใช้ในกระบวนการขึ้นรูปพลาสติกแบบอัดรีด MFR จึงมักใช้เป็นดัชนีพื้นฐานในการควบคุมคุณภาพของวัสดุพลาสติก
(MFR) อัตราการไหลของมวลหลอมละลาย แสดงเป็นกรัม/10 นาที และ (MVR) อัตราการไหลของปริมาตรหลอมละลาย แสดงเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร/10 นาที
มีหลายวิธีที่ในการทดสอบการลื่นไหลของพลาสติก ตัวอย่างจะถูกอัดรีดด้วยเครื่องอัดรีดพลาสโตมิเตอร์ภายใต้สภาวะที่กำหนดตามมาตรฐานการทดสอบ (เช่น ISO 1133, JIS K7210, ASTM D1238) มีขั้นตอนในการทดสอบหลายวิธี ที่รวมอยู่ในมาตรฐานการทดสอบ ที่นิยมใช้คือ ขั้นตอน A และ B ที่ใช้กันมากที่สุด
ขั้นตอน A ตัวอย่างชนิดผงหรือเม็ดบรรจุลงในกระบอกหลอมที่ให้ความร้อน
หลังจากอุ่นตัวอย่างตามเวลา หลังจากนั้นให้แรงกดกดคงที่กับตัวอย่างที่หลอมละลายและถูกอัดออกมาผ่านดายบริเวณด้านล่างของกระบอกหลอมในเวลาที่กำหนด ตัดตัวอย่างจะถูกอัดออกมาออกมา มวลของตัวอย่างที่ตัดจะถูกช่างน้ำหนัก เพื่อคำนวณมวลที่ถูกอัดออกมาในช่วงเวลา 10 นาที (ดูขั้นตอนโดยละเอียดด้านล่าง)
ขั้นตอน B แทนที่จะตัดตัวอย่างที่ไหลออกมาในช่วงเวลาที่กำหนด จะมีการวัดดังนี้:
1) กำหนดระยะเวลาวัดระยะทางที่ Piston
2) กำหนดระยะทาง วัดระยะเวลาที่ Piston
ศึกษาผลทดสอบ MFR (กรัม/10 นาที) หรือ MVR (ลูกบาศก์เซนติเมตร/10 นาที) โดย MFR แสดงมวล ในขณะที่ MVR แสดงปริมาตร ซึ่งสามารถคำนวณ MFR ได้โดยการคูณ MVR และความหนาแน่นของตัวอย่างที่หลอมละลาย
MFR สอดคล้องกับน้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์โดยพลาสติกที่ MFR ต่ำกว่าสำหรับตัวอย่างที่น้ำหนักโมเลกุลสูงกว่า
ในขณะที่ MFR มีค่าสูงกว่าสำหรับตัวอย่างที่น้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่า โดย MFR สูงกว่า พลาสติกจะหลอมไหลได้ง่ายกว่าส่งผลให้ขึ้นรูปง่ายกว่า
การคำนวณ MFR และ MVR
ขั้นตอน A
ตัวอย่างถูกตัดตามเวลาที่กำหนด และวัดมวลของตัวอย่างที่ตัดแล้ว
อัตราการไหลสูงสุด (MFR) กำหนดโดยสมการต่อไปนี้
ในการคำนวณ MFR จาก MVR ให้วัดความหนาแน่นของตัวอย่างและใช้สมการต่อไปนี้
ขั้นตอน B
กำหนดเวลาที่ Piston ใช้ในการเคลื่อนที่ วัดระยะทาง
ค่า MVR กำหนดโดยสมการต่อไปนี้
1. ค่าการกระจายตัวของอุณหภูมิ:ตามมาตรฐานกำหนด ISO–1133,JIS–K7210,ASTM–D1238 กำหนด ± 2-3 ºC แต่ Yasuda Melt flow การกระจายความร้อน ± 0.3 ºC
ความลับอยู่ที่ Yasuda ใช้ Heater 3 ตัว จึงทำให้สามารถควบคุณอุณหภูมิทำได้ดีกว่าระบบ Heater 1 ตัวของยี่ห้ออื่นๆ ส่งผลให้ผลการทดสอบที่ได้จากการทดสอบมีความแม่นย่ำสูง ค่าทำซ้ำใกล้เคียงกัน
2. Encoder สามารถอ่านระยะทางการเคลื่อนที่ของ Piston ±0.0018 มม. ซึ่งมีความละเอียดมากส่งผลให้ผลการทดสอบมีความถูกต้องสูง
3. สามารถดูการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติระหว่างการทดสอบในกระบอกหลอมได้จากกราฟ จอสัมผัส
เพื่อวิเคราะห์ฟองอากาศภายในกระบอกหลอม โดยอ้างอิงจากพฤติกรรมการหลอมเหลวในกราฟ
สามารถทดสอบ 1 หรือ 3 ตัวอย่าง โดยเครื่องสามารถทำความสะอาดได้อัตโนมัติหลังการทดสอบ
สามารถทดสอบต่อเนื่องสูงสุด 12, 24, 50 ตัวอย่าง
ตัวอย่างเติมลงในที่ใส่ตัวอย่างวางลงบนถาดหมุน ตั้งค่าสภาวะการทดสอบ เครื่องจะทดสอบให้อัตโนมัติ รวมถึงการทำความสะอาดหลังการทดสอบ ทำความสะอาด Piston, Die และกระบอกหลอม การคำนวณผลลัพธ์โดยอัตโนมัติ ทำให้สามารถทดสอบได้ต่อเนื่องสูงสุด 12 ครั้ง วิธีนี้ช่วยลดความคลาดเคลื่อนของผลการทดสอบและประหยัดเวลา รุ่นนี้เหมาะสำหรับผู้ผลิตที่มีตัวอย่างจำนวนมาก ทดสอบบ่อยครั้งและทำซ้ำผลลัพธ์ให้ได้จะมีความแม่นยำสูง
*ยังมีให้ เลือกแบบทดสอบ 24 และ 50 การทดสอบอีกด้วย
กลไกอัตโนมัติที่ทนทานต่อการใช้งานยาวนานกว่า 20 ปี
รุ่นอัตโนมัติใช้กลไกแขนหุ่นยนต์ ดีไซน์เรียบง่ายและประหยัดพื้นที่ กลไกประกอบด้วยแขนหุ่นยนต์และแขนจับ ทำหน้าที่ทดสอบและทำความสะอาดด้วยการหมุนและการเคลื่อนที่ในแนวตั้งเท่านั้น ช่วยลดขั้นตอนที่ซับซ้อนและลดความเสี่ยงต่อความผิดพลาด นอกจากนี้ กระบอกหลอมยังยึดติดแน่น ช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความทนทาน
รองรับรูปร่างที่หลากหลาย ทั้งแบบผงและเกล็ดและเม็ด sample cup เคลือบด้วยเทฟลอนที่ผนังด้านใน ซึ่งช่วยเพิ่มคุณสมบัติการลื่นไหลเพื่อให้บรรจุตัวอย่างได้ง่าย สำหรับตัวอย่างเหนียว มีตัวเลือกให้เปลี่ยนซับในเป็นท่อเทฟลอนได้
การตัดตัวอย่างและวัดน้ำหนักป้อนค่าอัตโนมัติ
การคำนวณค่า MFR ของการทดสอบ ขั้นตอน A ชุดตัด Procedure A ที่ออกแบบเฉพาะของ Yasuda Seiki สามารถรองรับพลาสติกได้หลากหลาย หลังจากการตัดแล้วตัวอย่างจะถูกทำให้เย็นลงด้วยลมเป่า และส่งไปยังอุปกรณ์ชั่งน้ำหนัก จะวัดมวลของตัวอย่างที่ถูกตัด ถ่ายโอนค่าที่ไปยังซอฟต์แวร์ และคำนวณค่า MFR โดยอัตโนมัติ
ใช้สำหรับตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลการวัด วิเคราะห์ฟองอากาศที่ผสมอยู่ในพลาสติกหลอมเหลวระหว่างการอัดรีดอาจทำให้เกิดความแปรปรวนในการไหลและส่งผลกระทบต่อผลการทดสอบ Yasuda Seiki ได้พัฒนาซอฟต์แวร์ที่เพื่อบันทึกการเปลี่ยนแปลงของ MVR ในขณะทดสอบ โดยใช้ encorder ติดตามการเคลื่อนที่ของ Piston อย่างแม่นยำระหว่างการทดสอบ หากมีฟองอากาศ (อากาศที่กักอยู่) จะเห็นความผิดปกติของกราฟ MVR ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถประเมินความถูกต้องของผลการทดสอบได้
Number of Samples : 12, 24 or 50 samples per test cycle (3 kinds)
Die : φ2.095 ± 0.005 mm, L8.000 ± 0.025 mm
Piston : Head Diameter φ9.474 ± 0.007 mm, Head Length L6.35 ± 0.10 mm
Cylinder : Inner φ9.550 ± 0.007 mm, L160 mm
Temperature Range : Max. 300 ℃ (Option: 400 ℃)
Initial Weight : 0.325 kgf
Additional Weight : 1.20 – 21.60 kgf
Test Method : Method A: Manual (Option: Automatic), Method B: Automatic
Sample Feeding : Automatic
Weight Loading : Automatic
Weight Change : Manual (Option: Automatic)
Cylinder Cleaning : Automatic (Solvent cleaning can also be automatic)
Die Cleaning : Automatic
Piston Cleaning : Automatic
Die Cleaning Rod Cleaning : Automatic
Cleaning Gauze Feeding : Automatic
Data Processing : Method A: Manual (Option: Automatic), Method B: Automatic
Method B Measuring : Rotary Encoder
Software : Windows Compatible
Power Source : AC 200 V, 1-Phase, 15 A, 50/60 Hz (20 A is required if Sample Drying option is included)
Air Source : 0.5 MPa or More
Dimensions / Weight(Approx.) : 12,24 Hangings:W950 × D680 × H1,720 mm/ 350 kg
50 Hangings:W1,100× D700 × H1,750 mm/ 400 kg
Reference Standards
JIS K 6719-1/2, K 6921-2, K 6922-2, K 6923-1, K 6924-1, K 6926-2, K 7210-1, ISO 1133-1, ASTM D1238
