VISCOANALYZER SERIES

점탄성 분석기( )재료의 점탄성과 열전기 기계장비에 대한 정확한 분석

METRAVIB R.D.S

MVI technologies group

VA 2000 / VA 3000 / VA 4000

VISCOANALYZERS VA2000, VA3000, VA4000

점탄성분석기VISCOANALYZER SERIES( )

• 점성분석기는 가진주파수와 온도와 관계되는 정적동적 기계

장비의 우수한 분석을 과학자들과 사업체 실험실에 가져다 주기

위해 개발된 하이테크 장비이다.

• 가진된 진동 공진이 없는 하의 재료 견본의 분석으로부터( )

점성분석기는 견본의 역학적 강성을 측정하고 복소수 영 계수와

반죽과 액체의 역학적 점도뿐만 아니라 고체 물질의 복소수

전단응력 계수를 측정한다.

• 견본에 적용된 동적정적 가진의 독립적 제어를 통하여,

점성분석기는 정적 열전기 기계 테스트 주로 라고( TMA

불리어진다 나 혼합된 분석 와 유사 을 수행함으로써) (DMA/TMA )

점성분석 주로 라고 불리어진다 을 한다( DMA .) .

• 점성분석기는 세가지 다양한 모델이 있다.

(VA2000, VA3000, VA4000)

분석 영역의 독특한 조합을 포함,

주파수 대역 (0.001Hz ~ 1000Hz),

가능한 힘의 영역(+/-0.001 N ~ +/-450 N),

온도조건 (-150 ~ +450 )℃ ℃

• 점성분석기 시리즈는 과학자와 산업체 실험실에서 가장 그들의

욕구에 부합하는 역학 장비 분석의 유일한 선택을 제공한다.

점탄성Viscoelasticity( )

재료의 점성은 에너지를 저장하는 재료의

능력을 말한다.

그 재료의 점도는 에너지를 방산하는

능력을 말한다.

점탄성은 재료간에 결합을 표현하고

대부분의 재료의 실제 작용에 해당한다.

Dynamic Mechanical Analysis (DMA)

는 재료의 점탄성을 측정하는데 매우DMA

우수한 기술이다.

이것은 다양한 종류의 재료에 사인곡선의

압력을 적용하는 것과 스트레인의 결과를

측정하는 것을 포함한다.

The viscoelastic magnitudes

(점탄성의 정도)

• 표본의 강성 은 변위 진폭에 대한 힘(K)

진폭의 비율이다.

강성은 표본의 구조에 의존한다.

• 복소수 계수 는 측정된 강성과E*( or G*)

표본의 크기로부터 계산된다.

그것은 재료의 본질적인 특성이다.

• 변위에대한위상에서실수부 또는 는E'( G')

탄성 계수 또는 저장률을나타낸다.

• 변위에대한위상에서벗어난허수부 E" 또(

는 G" 는 점성률과 손실률로 불리어진다) .

• 힘과 변위사이의 위상 이동은 재료의 손실

각으로 불리어진다.

• 손실각의 탄젠트 는 손실인자로(tangent)

불리어지고 재료의 진동감폭에 상응한다.

THE APPLICATIONS

는 의 점성분석기에Dynamic Mechanical Analysis METRAVIB RDS

의해 수행되어진다 특별히. :

• 열기계적 성능의 평가 :

사용되는 온도의 범위

유리 전이

용해

Post Curing

크리프 변형 완화 작용/

습도 민감도

반사능 감도

• 진동의 감폭 분리 필터링 목적을 위한 재료의 선택, ,

• 방음재료의 선택

• 산업용 기계의 성능 예측

• 재료의 나이 예측

• 제조 과정의 최적화

- Curing

겔- (Gel) Time

최소 점성-

• 폴리머 체계의 최적화(polymer)

필터 위치의 확정-

폴리머 호환성-

부가물의 선택-

• 음식의 성질 구성 의 분석( )

• 래커 도료 와 니스의 건조성 분석( )

METRAVIB RDS :

풍부한 경험..

점성분석기 그리고VA2000, VA3000,

는 의 년의VA4000 METRAVIB 25

결과이며 점성 재료의 특성부여에 대한

경험의 산물이다

사실 년 창립이래, 1968 METRAVIB RDS

는 소음과 진동의 분석과 감소분야에

전문화되어 왔다.

이러한활동들은 를점성METRAVIB RDS

재료와 점성 분석에 사용되는 방법들의

영역에서 최고의 전문기업으로 성장시켰

다.

년 이래로 의1972 METRAVIB RDS DMA

장비는 프랑스와 외국 대학 뿐만 아니라

자동차 항공우주 국방 화학 산업 분야, , ,

에서 를 가장 큰 연구METRAVIB RDS

기관으로 갖추게 했다.

기술부분의 최적의 선택

점성분석기 시리즈는 특이한 주파수 조합과 가진되는

힘 변형과 압력 분석 영역들을 통하여 다른, Dynamic

과는 구별된다Mechanical Analysis .

기계적 테스트 프레임은 점성분석기의 "심장부분"을 구

성한다 그것의 높은 강성 구조는 점성분석기의 성능에.

서 주요 요소에 상당하고 정확한 기계적 분석을 위해,

정확성을 보장한다.

진동 기계부분에서 전문가인 의 엔지니METRAVIB RDS

어들에 의해 개발된 이 기술들은 가진유발과 변위 측정,

견본에서 전이되는 힘의 측정을 위해 사용된다.

이것은점성분석기가재료의점성성질의우수한분석을

수행할 수 있도록 하기 위해서 이다.

이것은 점성분석기가 복잡한 계수와 탄젠트 의 정확한

측정을 가능하게하고 다양한 종류의 재료와 표본 범위,

에서 정적 동적 테스트를 수행하기 할 수 있도록 한다.

DYNATEST :

모든 점성분석기 의 사용범위(VISCOANALYZER) 사용자 친화도 : (User friendliness)

자동제어 모드와 견본 차원 보조수단과 함께,

소프트웨어는 점성분석기 시리즈의 각 는 동적 정적 알고리즘의는 파라미터들을DYNATEST DYNATEST

모델들의 제어와 포착 데이터 이용을 수행하기 위해 설정할 수 있는 전문가 뿐만 아니라 비전문가들도,

특별히 의 컴퓨터 전문가들이 개발하였다 이용하기 쉽다 또한 는 다양한 표준과METRAVIB RDS . . DYNATEST

독특한 프레젠테이션 하에서도 테스트 데이터의

융통성 : (Flexibility) 편집이 가능하다 발전된 보고서에는 커브와 테이터.

는 재료의 점성 성질의 우수한 분석을 리스트 데이터 상태 조건 들을 포함하고 있을 것이다DYNATEST , ( ) .

수행하는 다양한 종류의 테스트 모드를 제공한다.

에 적용되는 다양한 요소 또는 분석DYNATEST 적응성 : (Adaptability)

파라미터에는 온도 가진 주파수 변형 힘 시간, , , , , 데이터 후처리는 테스트 모델들에서 정의된 ASCII

기계적 또는 열의 변천들이 있다. 파일의 직접적 에 의해 만들어진다Export .

더구나 주요 곡선 과 크리프, (master curve) (Creep) / 이 포맷은 프로그램들MS Pack Office (Excel,

변형 안정 모드 모드의 순간적 측정은, TMA 등 과 호환 가능하다Word ..) .

점성분석기에 특이한 융통성을 부여한다.

성능: (Performance)

는 테스트동안에 적용되는 분석 조건을DYNATEST

위한 많은 범위의 체크된 옵션들을 제공하는 동시에

오퍼레이터에 의해 프로그램된 조건에 따라

자동적으로 완벽히 테스트를 수행한다.

시편홀더Specimen Holders ( )

Unique flexibility(독창적인 유연성)

다양한 종류의 시편 홀더를 가지고 있기 때문에 점성 분석기를 이용하여 많은 종류의 재료와 여러 크기의 시편을

분석할 수 있다.

점성 분석기에 맞는 하나의 시편 홀더를 선택:

- 다양한 가진 모드를 고려 인장 압축 굽힘 전단: / , ,

- 재료의 고유 성질을 고려 고체 액체: , pastes,

- 재료의 시편 종류를 고려 박판 실린더 필름 섬유 겔 거품: , , , , ,

- 테스트하는 동안 시편의 상태를 고려 유리 상태 유리 전이 고무 상태 경화 연화 용해: , , , , ,

재료의 특성에 따라 점성 분석기를 맞추거나 분석을 위해 특수한 시편 홀더 개발 가능

인장 압축Tension-Compression( - )

병렬 평판 단단한 재료용 물림대: ref 44620A : ref 42281A

가장 유연한 시편 홀더로 고체 및 점토 재료의 단단한 고체용 시편 홀더로 적합 :

모든 형태에 사용 가능 열경화성 시편 가열 가소성 중합체 시편. , ,

시편은 풀을 이용하거나 양쪽에서 압착하여 고정 얇은 시편. .

필름용 물림대 실린더용 물림대: ref 42271A : ref 43624A

이하의 얇은 필름 중합체 필름 소형 실린더 섬유 탄소봉 폴리에스테르 등2mm ( , ( , , )

인간의 피부 접착체 종이 용 홀더 및 이하의 얇은 실린더용 홀더, , ) 3mm

전단Shear( )

단면 전단 단면 전단: ref 42640A : ref 42330A

이하의 두께를 갖는 동일한 시편이 두께 이하의 중합체 필름 또는3.5mm 2mm

두 개의 병렬 평판 사이에서 전단된다 탄성 중합체의 전단 해석에 사용;

탄성 중합체 가열 가소성 중합체용으로 적합 의 망상 조직을 분석하는데 사용, Prepegs

두께 이하의 시편용으로도 사용( 10mm : ref 42341A)

고리 모양의 전단 고리 모양의 펌핑: ref 44910A : ref 44911A

테스트 하는 동안 최대 년 동안 점성의 기름 페인트 송진 화장품 등( 70 ) , , RTM ,

변화를 볼 수 있는 액체 또는 의 분석에 사용 점성이 낮은 액체를 분석하는데 사용pastes

일반적으로 열경화성 재료의 망상 조직을

테스트하기 위해 사용

굽힘Bending( )

점 굽힘3 : ref 44600A 이중 외팔보 굽힘 : ref 44601A

복합 재료 세라믹 금속 등 계수가 높은 가열 가소성 재료 또는 주로 고온에서 격렬하게, ,

재질용으로 사용 연화되는 임의의 재료를 테스트하는데 사용

간격 : 45mm

간격ref 44550A( 100mm)

간격ref 44650A( 22mm)

Measurement range

응용 예Examples of applications( )

제조 과정의 최적화Optimizing manufacturing processes( )

중합체의 망상조직 반응은 상태로부터 고체 상태로 변화되는 과정에서 이들 사이의 많은 연화작용과 함께paste

나타난다 이러한 현상은 온도와 화학반응의 반작용 효과에 의한 산물이다. .

망상 조직 이후( ) (Reticulation following)網狀 그림 열경화성 송진의 중합반응의 진행1 :

중합반응이 일어나는 동안의 재료의 점탄성

특성에 대한 연구는 재료의 점성 변화에 대한

구체적인 분석을 가능하게 하였고 변이 과정,

최소 점성 겔 상태의 시간 유리질화 상태의( , ,

시간 의 시간에 대한 특성을 결정지을수 있게)

한다 점성분석기의 중량이 큰 프레임 구조와.

자동 조정모드 테스트 조건을 최적화( dynamic

하기 위한 는 단일테스트 조건하에서)

이상의 기간동안 계속하여6 decades

관찰되는 점성 및 전단 계수의 평가를

가능하게 한다 그림. ( 1).

망상조직의 최적화(Reticulation Optimization) 그림 망상조직의 정도에 따른 점착성의 평가2 :

데이터 그룹( : SAIM HENKEL )

다른 시간과 온도 주기에 대하여 동일한

점착성과 망상조직을 갖는 두 시편의

특성은 뚜렷한 특성을 보인다 그림. ( 2)

따라서 점성 분석기는 산업 분야에서

추구하는 최종기계적 특성 또는 부품

제조에 관련된 취급 구속조건을 고려하여

선택한 망상조직을 만들기 위한 조건을

알아내는데 도움이 될 것이다.

재료의 노화Materiala aging( )

사용 방법과 사용 환경에 의해 좌우되는 재료의 기계적 특성은 시간의 경과가 상당히 중요한 범위를 차지한다.

시간의 경과는 계수 의 감소 또는 증가 뿐만아니라 균일한 진폭이 감쇠하는 특성의 하락 원인이 된다Modulus( ) .

자외선 방사 효과(Effect of radiation) 그림 동일한 의 비교 분석3. ABS

새 와 자외선 방사에 노출되어 시간이경과된( ABS ABS)

데이터 대학( : Savoie )

점성 분석기는 사용자가 새 재료와 오래된

재료 사이의 기계적 특성 변화 피로 방사( , ,

풍화 등 를 확인할 수 있게 도와준다) .

그림 의 예는 자외선 방사에 노출된3

상태에서 달이 지난 후의 의 계수가2 ABS

손실되는 것을 보여준다.

크리프 테스트와 변형의 완화 테스트 그림 상이한 온도에서의 크리프 테스트4a :

그림 년 경과후의 회복 곡선4b : 5

과 점성 분석기는VA2000 VA4000

크리프 테스트와 변형의 완화

테스트를 가능하게 한다.

다양한 온도 변화 단계에 서 단지

몇 분 동안 그림 수행된( 4 a)

테스트만으로도 몇 년 이상에 걸친

재료의 기계적 거동을 예측할 수

있다 그림. ( 4b)

합성 탄성체의 분석Analysis of elastomers( )

진폭의 감쇠 특성 때문에 합성 탄성체는 자동차 산업에 현저하게 폭넓게 사용되고 있다Damping( ) , .

타이어 다른 종류의 고무를 사용한 합성 탄성체 폼으로 만들어진 승객용 의자, , engine blocks, hoses, door seals,

windshield wiper blades...

Analysis of non linear behavior 그림 에서 주위온도의 동적 변형에서 합성 탄성체의 반응5. 100Hz

비선형 성질의 분석( )

정적 혹은 동적 압력하에 놓여졌을 때,

그들의 다른 종류를 고려하지 않은 합성

탄성체는 복잡한 성질의 법칙이 표시된다.

의 가진력과 시편에 적용된 변형의450N

정밀한 컨트롤 때문에, VISCOANALYZER

는 에서 까지의 넓은VA4000 0.1% 300%

변형 범위이상의 합성 탄성체의 점성

특성의 분석을 고려하였다.

Optimization of the mechanical behavior 그림 종류의 동적 힘6. 3

기계적 특성의 최적화( ) 에서 합성 탄성체의 온도반응(10N, 100N, 200N)

그것이 마지막 사용될 때 달려있다.

합성 탄성체의 조각은 아마도 과하게

부가된 응력이나 변형에서 정적과 동적

자극을 따른다.

과중된 힘 혹은 과중된 변위에서

의 측정VISCOANALZER VA4000

가능성은 중첩된 정적 힘에 기인하거나,

기인하지 않은 많은 복합 자극을 모의

하는 것을 가능하게 한다.

이것은 을 합성 탄성체 조각의VA4000

기계적 특성의 최적화와 설계에 없어서는

안될 기구로 만든다.

중합체의 형식화Formulation of polymers( )

중합체의 점탄성 특성은 부가물 가소체 경화제 색료 혹은 필터의 함유물로 변화되었다 에서( , , ) . VISCOANALYSER

가능한 기계적 동적해석은 혼합물의 기계적 특성에 관해서 우수한 그들의 영향을 결정할 수 있다 그리고 특수한.

응용의 경우 필터와 부가물의 본질을 최적화하는 것을 가능하게 한다.

필터 효과Fillers influence( ) 그림 를 포함한것과 비포함한것의 분석7. Glass fiber PA6.6

데이터( : DuPont de Demours)

그림 에서 의 분석은 우리에게7 , VISCOANALYSER

로부터 의 영계수에DuPont de Nemours PA6.6

관한 효과의 증대를 분명히 보여준다.

유리 조직의 부가물은 기계 동작의 열 안정성을

상당히 개선시킨다.

그리고 고온의 부품 실험에서 상당히 유용하다.

(part under hood for example)

부가물 효과Additives influence( ) 그림 자극을 완화한것과 안한것의 의 분석8. PA6.6

데이터( : DuPont de Demours)

그림 에서8 , "impact modifier"의 함유물은

넓은 범위의 온도에서 의 영계수를PA6.6

줄일 수 있다.

그리고 그것의 능력이 개선된다damping .

이러한 특성들은 우수한 충격 저항력을

가져다 주고 스포츠 장비에 잘 부합하도록

한다. (ski boots, roller blades...)

폴리머 성능 분석Analysis of polymers performanace( )

금속성 물질과는 달리 폴리머의 기계적 특성은 온도에 매우 민감하다 인장 상태로 초기화된 실험 특성은 각각의.

온도와 매우 많은 시편으로 시험을 실시해야만 한다 반면에 로 분석된 폭 넓은 온도군에 대한. VISCOANALYZERS

물성치는 간편하고 하나의 시편을 시험하는 것으로도 상양한 시편을 시험한 것 같은 결과를 얻게 된다.

일련의 분석은 심지어 몇 십년 동안 사용되면서 물성치가 변화하는 것을 보는 것도 가능하게 한다.

Determination of glass and secondary transitions 그림 에서 폴리머의 유리질과 차 변이의 분석9. 0.01Hz 2

유리질과 차 변이의 결정( 2 )

의 정밀하고 높은VISCOANALYZERS

해상도로 우리는 유리질의 변이를 차2

변이에서 물질의 분자 운동과 연계된

손실계수 의 특성 곡선을 그림tan 9δ

에서 보여주는 것과 같이 결과를 얻을

수 있게 한다.

Simultaneous frequence/temperature sweep 그림 변화하는온도에따른에폭시수지의다중주파수분석10.

동시 주파수 온도 반복( / )

물질의 점탄성 특성을 결정하기 위한 가장

효과적인 방법 중 하나는 VISCOANALYZERS

에서 주파수 온도 이중 반복에 의한 것이다/ .

그림( 10)

Frequency-temperature superposition principle 그림 이중 주파수 온도 반복 시뮬레이션에서11. /

(주파수 온도 중첩 원리- ) 에폭시 수지의 마스터 곡선

폴리머의 점탄성 특성에서 가진 주파수

효과는 온도에 반비례한다.

이 현상들은 주파수 온도 중첩 원리에서-

선형 점탄성 에 기인하여(WLF law)

물질의 마스터 곡석의 순간 계산을

소프트웨어를 통해 가능하게DYNATEST

한다 그림. ( 11)

Analysis of polymer films 그림 에서 이중 전단력을 받는 라텍스 필름의 분석12. 0.1Hz

폴리머 필름의 분석( )

반속 인장 또는 이중 전단 시험 그림( 12)

에서 는 상당이 다양한VISCOANALYZERS

온도군에 대해서도 폴리머 필름의 정밀한

분석이 가능하다.

Simultaneous DMA/TMA mode 그림 에서 에폭시 수지의13. 0.01Hz

(동시 모드DMA/TMA ) 열 팽창과 유리질 변이 온도의 동시 분석

과 에서VISCOANALYZERS VA2000 VA4000

가능한 동시 모드는 시편의 열DMA/TMA

팽창 측정 동안 두가지 모드에 의해 유리질

변이의 결정을 가능하게 한다.

장점과 주요 성능

중요 데이터 절대값 측정E*, G*, tan• δ

높은 정밀도와 뛰어난 반복성•

견고한 시험 프레임•

독창적인 분석 영역•

주파수- : 0.001 ~ 1,000 Hz

하중- : +/- 100N, +/- 150N, +/- 450N

변위- : +/- 6,000 ㎛

강성 까지- : 7 decades continuously

고체 점성체 액체 분석, ,•

인장 압축 전단력과 굽힘 시험- ,•

빠르고 뛰어난 열 제어 성능•

하중의 직접 측정•

교체 가능한 하중 센서•

사용하기 쉬운 소프트웨어DYNATEST•

시편 규격화 보조기•

자동 시험 처리와 수집•

자동 제어 모드•

동적 정적 제어 알고리즘 세팅/•

정밀한 동적 정적 세팅 값 제어/•

통계적 동적 정적 시험 모드/•

분석 조건의 완벽한 기록•

쉬운 데이터 사용법•

마스터 곡석 계산•

VISCOANALYZER SERIES

MODEL VA 2000 VA 3000 VA 4000

기계적특성Mechanical Specifications ( )

주파수 범위 0.001 ~ 200 Hz 1 ~ 1,000 Hz 0.001 ~ 1,000 Hz

하 중 범 위+/- 100 N

옵션+/- 150 N ( )

+/- 150 N

옵션+/- 450 N ( )

+/- 100 N

옵션+/- 450 N ( )

변 위 범 위 +/- 6,000 ㎛ +/- 6,000 ㎛ +/- 6,000 ㎛

가 진 모 드

시편 홀더에 의존( )

인장 압축/

Plane shear / annular pumping / annular shear

3 points bending / dual & single cantilever bending

열적 특성Thermal Specifications ( )

온 도 범 위 + 150 ~ 450 °C

안 정 성 +/- 0.5 °C

변 화 율 +/- 0.1 ~ 10 °C/min

옵 션

저온용 소스 또는301 1001

저온 공조기

열 챔버 대형( )

재질Materials ( )

재 질 고체 점성체 액체, ,

소프트웨어DYNATEST

소프트웨어 환경Windows NT/2000/XP

옵션 : Time temperature Superposition(TTS)

주요 데이터

탄성계수 (E, E', E" 전단계수), (G, G', G" 점성계수), (V, V', V"),

강성계수 (K, K', K" 손실각 손실계수), , tan ,δ δ

compliance (J, J', J"), Master curves...

중요 시험 변수 변위 변형률 하중 주파수 온도 시간, , , , , ...

시 험 모 드

주파수 변위 변형률 하중 제어 동적 시험/ / /

주파수 변위 변형률 하중 반복 제어 동적 시험/ / /

단순 주파수 다중 주파수 동적 운동 시험/

온도 안정화 시험

모드 확장 수축TMA : ,

변형과 변형률 관계 시험

시뮬레이션DMA/TMA

제 어 법

자동 시험 제어

표시된 측정 신호에 따른 실시간 제어

프로그램된 정적 동적 제어 알고리즘/

자동 제어 모드

자동 인장 모드

케 이 에 스 테 크

TEL 031-504-2384

FAX 031-504-2484

HP 011-9925-2782

MODEL VA 2000 VA 3000 VA 4000

기 타 기 능

사용 인가 암호

시편 규격화 보조기

시험 중 자동 데이터 저장

고급 경향 그래픽

고급 시험 레포트

분석 상태 전체 저장

파일 가져오기 내보내기ASCII /

분석 조건과 시험 데이터( )

그래픽 생성 워드 엑셀 호환( / )

기타 옵션Other Options ( )

기 타 옵 션

피로 시험기 가진 파형 제어기 실시간 신호 저장MULTIDYN : / /

하중 센서 : 20 N / 150 N / 450 N

시험 처리를 위한 자동 시편 로딩 시스템VISCOPILOT :

동일 하중 센서

요구사항On Request ( )

요 구 사 항

동일 환경 조건 온도 습도( , ...)

동일 시편 홀더

동일 시험 지그

분석과 계산을 위한 소프트웨어

Main Stansard(DMA)

중요 표준 규격ISO6721-1 ISO6721-5 ISO6721-6 ISO4664

ASTM D 4065 ASTM D 4473 DIN 53513

사용전원Voltage ( )

사 용 전 원 단상 220~240 V, 50~60 Hz