Índice automático de fluidez de fusión (MFI)

Teoría y método

Plastometría por extrusión: determinación de MFR y MVR

El QualiFi™ 6000A funciona según el principio de plastometría por extrusión definido en las normas ISO 1133 y ASTM D1238. Una muestra de resina termoplástica se introduce en un cilindro calentado, se lleva a una temperatura de ensayo definida bajo condiciones de precalentamiento controladas y, a continuación, se somete a una carga muerta definida aplicada mediante un pistón. El polímero fundido se fuerza a través de una boquilla de dimensiones precisas en la base del cilindro bajo la carga aplicada. El índice de fluidez de la fusión mide la masa del extruido recogido en intervalos de tiempo definidos (método de masa, Método A: MFR expresado en g/10 min) o el desplazamiento del pistón en intervalos de tiempo definidos (método de volumen, Método B: MVR expresado en cm³/10 min) para cuantificar la resistencia al flujo del material bajo las condiciones de ensayo especificadas.

El índice de fluidez en estado fundido (MFR) guarda una relación inversa con la viscosidad del polímero en las condiciones de ensayo. Un valor de MFR o MVR más alto indica una menor viscosidad en estado fundido y una mayor facilidad de flujo, mientras que un valor más bajo indica una mayor viscosidad y una mayor resistencia al flujo. Esta relación convierte al índice de fluidez en estado fundido en un parámetro práctico de control de calidad para la consistencia de lotes de polímeros, la evaluación de la distribución del peso molecular y la verificación de las condiciones del proceso en una amplia gama de materiales termoplásticos.

Sistema de carga variable controlado por software

La característica operativa distintiva del QualiFi™ 6000A dentro de la línea de indexadores de flujo de fusión QualiFi™ es su sistema de selección de peso controlado por software con función de carga variable. En lugar de requerir la selección manual de peso o configuraciones físicas preestablecidas, el operador programa las condiciones de carga directamente a través del software de control. El mecanismo de carga selecciona, eleva y baja automáticamente la combinación de peso adecuada, incluyendo variaciones de carga en varias etapas dentro de una misma secuencia de prueba, sin necesidad de manipulación manual del peso. Esto elimina los errores del operador asociados con la selección incorrecta de peso, la contaminación del peso por manipulación y los errores de secuenciación de carga en protocolos de carga múltiple.

Control de temperatura independiente multietapa con algoritmo PID dual

La temperatura se controla mediante un sistema de sensores y calentadores resistentes a altas temperaturas, diseñado específicamente para este fin, capaz de operar de forma continua en todo el rango de 50 a 450 °C. El control de temperatura del cilindro utiliza una arquitectura de control independiente de múltiples etapas con conducción de calor inteligente, que distribuye el calor dinámicamente a lo largo del cilindro para mantener un gradiente de temperatura inferior a ±0.1 °C a lo largo del cilindro por encima de la matriz. El error de indicación de temperatura se mantiene en ≤0.2 °C y la fluctuación en ≤±0.2 °C. El algoritmo de control PID dual acelera el aumento inicial de temperatura y estabiliza la recuperación del punto de ajuste, logrando un tiempo de recuperación de temperatura inferior a 2 minutos después de la carga de la muestra, lo que reduce significativamente el tiempo del ciclo de prueba en comparación con instrumentos con una recuperación térmica más lenta.

Medición de desplazamiento de alta precisión

El desplazamiento del pistón (utilizado para los cálculos del método de volumen MVR) se mide mediante un módulo de desplazamiento de alta precisión con un error de indicación de ±0.02 mm y una resolución de pantalla de 0.002 mm. La resolución del temporizador es de 0.0005 segundos en el QualiFi™ 6000A, más fina que la resolución de 0.001 segundos de los modelos de gama inferior, lo que permite una medición precisa de las secuencias de corte de intervalo corto requeridas por los materiales de alto flujo y los protocolos de rango extendido de hasta 3,000 cm³/10 min.

Operación neumática: compactación, extrusión de residuos y limpieza del barril.

El QualiFi™ 6000A integra el funcionamiento neumático en tres pasos clave del flujo de trabajo. La compactación utiliza fuerza neumática con tiempo y carga ajustables (10–50 kg) para compactar la muestra de manera uniforme en el cilindro, sustituyendo la compactación manual con varilla y eliminando la variabilidad que la carga manual introduce en la repetibilidad de las pruebas. La extrusión del material residual tras la prueba utiliza carga neumática (10–50 kg) para purgar rápidamente el polímero restante del cilindro, acelerando el ciclo entre pruebas. La limpieza neumática del cilindro proporciona una limpieza final rápida sin cepillado manual, reduciendo el tiempo total de preparación entre pruebas y prolongando la vida útil del cilindro.

Modos de precarga y precalentamiento

El QualiFi™ 6000A admite dos modos de precarga: carga de calibración (0.325–21.6 kg) y carga adicional (10–50 kg), con posiciones ajustables para una reproducción precisa de las condiciones de prueba en diferentes especificaciones de materiales. Dos modos de precalentamiento (sin carga y con carga) se adaptan a diferentes tipos de materiales y requisitos de protocolo, lo que proporciona la flexibilidad necesaria para que los laboratorios prueben diversas familias de polímeros en una única plataforma de prueba de índice de fluidez en estado fundido.

Software de medición y control

El software de control integrado admite pruebas de método de masa (Método A), método de volumen A y método de volumen B, en total conformidad con las normas ISO 1133 y ASTM D1238. El software proporciona una identificación automática del intervalo de prueba efectivo según los requisitos de las normas ISO y ASTM, iniciando automáticamente la secuencia de medición en la posición correcta del pistón sin intervención del operador. Ocho grupos de planes de prueba almacenados permiten a los operadores preconfigurar conjuntos completos de parámetros para diferentes materiales o especificaciones y seleccionarlos directamente al inicio de la prueba, eliminando la introducción manual repetida de parámetros y reduciendo el tiempo de configuración en entornos de pruebas de índice de fluidez de fusión de alto rendimiento. Las visualizaciones de la curva temperatura-tiempo y la curva MVR proporcionan verificación en tiempo real y posterior a la prueba de la estabilidad térmica y la repetibilidad de los resultados directamente en la pantalla táctil de 10.1 pulgadas.