ข้ามไปที่เนื้อหา

นิตยสาร ASI: การตรวจสอบคุณสมบัติของกาวและสารปิดผนึกแบบเรียลไทม์

การตรวจสอบคุณสมบัติของกาวและสารปิดผนึกแบบเรียลไทม์

Insruments นวนิยายสำหรับการใช้งานแบบอินไลน์และการผลิต

การปรับคุณสมบัติการไหลของสารเคลือบหลุมร่องฟันและกาวเทอร์โมเซตติงอย่างถูกต้องมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานในสภาพแวดล้อมการผลิตแบบอัตโนมัติและความเร็วสูง

การใช้เครื่องซีลและสารยึดติดแบบอัตโนมัติ เช่น การผลิตยานยนต์ต้องใช้ปริมาณที่คาดการณ์ได้และทำซ้ำได้ และไหลได้อย่างถูกต้องและคงเดิมในช่วงการตั้งค่าขั้นสุดท้าย ในอุตสาหกรรมการพิมพ์ การเคลือบฟิล์มพลาสติกทำได้โดยใช้เครื่องจักรความเร็วสูงพิเศษที่ต้องการการควบคุมความหนืดของกาวอย่างใกล้ชิด เรซินที่ใช้กับสิ่งทอเส้นใยและเสื่อในการผลิตคอมโพสิตพรีเพกจำเป็นต้องมีการจัดเตรียมเรซินเมทริกซ์ที่แม่นยำ

โดยทั่วไปแล้ว ลักษณะการไหลของสารซีลและกาวจะวัดโดยใช้รีโอมิเตอร์ ซึ่งเป็นเครื่องมือในห้องปฏิบัติการที่มีความแม่นยำสูงและละเอียดอ่อน ซึ่งต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและสม่ำเสมอ การวัดด้วยรีโอมิเตอร์ใช้เวลานาน โดยจำกัดการใช้งานเฉพาะส่วนประกอบเรซินก่อนการผสม และในกรณีของระบบบ่มช้า จะใช้เพียงไม่นานหลังจากการผสมเท่านั้น และสุดท้าย ผลการทดสอบรีโอเมตริกในห้องปฏิบัติการมักมีประโยชน์จำกัดในการติดตามการผลิต เนื่องจากช่วยให้เข้าใจถึงอดีต มากกว่าสถานะปัจจุบันของวัสดุที่ใช้

เครื่องวัดความหนืดที่อิงตามองค์ประกอบการสั่นจะเป็นทางเลือกแทนการวัดค่ารีโอเมตริก ให้การอ่านที่รวดเร็วและสม่ำเสมอ และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งแบบอินไลน์ สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์เรโซแนนซ์ได้โดยตรงในสายการผลิตซึ่งมีสารเคลือบหลุมร่องฟัน สารยึดติด หรือของเหลวอื่นๆ และสามารถใช้เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติของของไหลที่ไหล หรือสามารถเชื่อมต่อกับระบบควบคุมที่ปรับลักษณะการไหลของของไหลแบบไดนามิกโดยการเพิ่ม สารเจือจางหรือสารเติมแต่งอื่น ๆ การควบคุมค่าป้อนกลับของความหนืดของกระบวนการดังกล่าวเป็นวิธีที่เป็นที่รู้จักและพิสูจน์แล้ว เช่น รักษาความถูกต้องของสีในระหว่างการทำงานที่ยาวและความเร็วสูงในโรงพิมพ์เฟล็กโซกราฟีและกราเวียร์ [1]

รูปที่ 1 Inline viscometer (ซ้าย) และติดตั้งใน flowline adapter สำหรับ inline applications รูปที่ 1 Inline viscometer (ซ้าย) และติดตั้งใน flowline adapter สำหรับการใช้งานแบบอินไลน์
รูปที่ 1 Inline viscometer (ซ้าย) และติดตั้งใน flowline adapter สำหรับการใช้งานแบบอินไลน์

สารยึดติดและสารเคลือบหลุมร่องฟันมีความท้าทายเพิ่มเติมในการวัดและควบคุมความหนืด เนื่องจากมีลักษณะการไหลแบบไม่มีนิวโทเนียนสูง ของไหลของนิวตันจะแสดงค่าความหนืดเท่ากันไม่ว่าความเร็วของแกนหมุนของอุปกรณ์ที่หมุนอยู่จะเป็นเท่าใด เช่น รีโอมิเตอร์หรือเครื่องวัดความหนืด ของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตันมีความไวต่ออัตราเฉือน โดยความหนืดที่วัดได้จะขึ้นอยู่กับความเร็วของแกนหมุนของรีโอมิเตอร์แบบหมุน หรือลักษณะการสั่นของอุปกรณ์ที่ใช้เครื่องสะท้อนเสียงเชิงกล

พฤติกรรมที่ขึ้นกับแรงเฉือนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกาวและสารเคลือบหลุมร่องฟันส่วนใหญ่ พวกเขาต้องไหลได้อย่างอิสระเมื่อนำไปใช้กับพื้นผิว แต่ต้องอยู่ในตำแหน่งจนกว่าจะติดตั้งอย่างสมบูรณ์โดยไม่หย่อนคล้อยหรือหยดจากข้อต่อ วัสดุดังกล่าวไม่ได้ขึ้นอยู่กับอัตราเฉือนเท่านั้น แต่อาจต้องใช้แรงจำนวนหนึ่งในการเคลื่อนย้าย พวกมันทำตัวเหมือนของแข็งเมื่อไม่ถูกรบกวน แต่เมื่อบางอย่าง ความเครียดผลผลิต เกินจะไหลเหมือนของเหลว และอาจขึ้นอยู่กับเวลาหรือ ทิกโซทรอปิกของเหลวคงเหลือหลังจากตัดเฉือนและเปลี่ยนกลับเป็นของแข็งหลังจากระยะเวลาพักฟื้นบางช่วงเท่านั้น

รีโอมิเตอร์ (และในขอบเขตที่น้อยกว่าคือ viscometers ที่หมุนได้) สามารถให้การวัดทั้งหมดที่สามารถกำหนดลักษณะพฤติกรรมของของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตันที่ซับซ้อนได้อย่างสมบูรณ์ในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ การตีความข้อมูลรีโอเมตริกเพื่อทำนายพฤติกรรมในโลกแห่งความเป็นจริงของวัสดุที่ซับซ้อนเหล่านี้เป็นสิ่งที่ท้าทาย และมักไม่สามารถนำมาใช้กับกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้ ในทางกลับกัน เซ็นเซอร์ที่อาศัยองค์ประกอบที่สั่นสะเทือนสร้างขึ้น จุดเดียว การวัดค่าความหนืดปรากฏที่อัตราเฉือนเพียงค่าเดียว ซึ่งมักจะสูงกว่าอัตราเฉือนที่ใช้ในเครื่องมือวัดแบบหมุนอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ การวัดค่าที่วัดในของไหลที่ไม่ใช่แบบนิวโทเนียนด้วยเครื่องวัดความหนืดแบบเรโซแนนซ์จึงมักไม่สอดคล้องกับค่าที่วัดได้จากเครื่องมือวัดแบบหมุน แม้ว่าความหนืดที่ระบุระหว่างเครื่องมือทั้งสองประเภทนี้จะแตกต่างกัน แต่เครื่องวัดความหนืดแบบสั่นสะเทือนก็พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบและควบคุมความหนืดของของไหลที่ไม่ใช่แบบนิวโทเนียนสูง

เครื่องวัดความหนืดแบบสั่นสะเทือนมีการใช้งานสองประเภท ซึ่งความสะดวกและความทนทานของเครื่องวัดความหนืดแบบสั่นสะเทือนทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบและควบคุมกาวและสารผนึก ประเภทแรกคือการตรวจสอบความหนืดแบบอินไลน์สำหรับเครื่องพ่น ประเภทที่สองคือการตรวจสอบการบ่มสำหรับการปฏิบัติงานแบบแบทช์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการตรวจจับเมื่อวัสดุผสมในแบทช์ใกล้หมดอายุการใช้งาน

การตรวจสอบความหนืดแบบอินไลน์สำหรับแอพพลิเคเตอร์

สารเคลือบหลุมร่องฟันต้องไหลอย่างอิสระระหว่างขั้นตอนการสมัคร แต่จะต้องไม่ไหลหรือย้อยหลังการใช้ก่อนที่จะทำให้แห้งสนิท สิ่งนี้ต้องการให้ความหนืดของวัสดุต้องขึ้นอยู่กับแรงเฉือนสูง มีความหนืดต่ำภายใต้อัตราเฉือนสูงที่เกิดขึ้นในเส้นที่ให้บริการอุปกรณ์และในหัวฉีดของ applicator และความหนืดสูง หรือแม้แต่ความแข็งแรงของผลผลิตหลังจากจ่าย .

ถึงแม้ว่าคุณลักษณะการไหลของกาวและสารเคลือบหลุมร่องฟันจะมีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของการจ่ายและการใช้งานอัตโนมัติด้วยความเร็วสูง มีข้อมูลเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยเกี่ยวกับเครื่องมือวัดแบบอินไลน์ที่จะนำไปใช้กับการตรวจสอบหรือควบคุมความสม่ำเสมอของกาวและความสม่ำเสมอของสารเคลือบหลุมร่องฟัน

Rheonics ได้ติดตั้งเครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ SRV ในเครื่องเคลือบความเร็วสูง ซึ่งการควบคุมความหนืดเป็นสิ่งสำคัญ ผู้ปฏิบัติงานเครื่องเคลือบได้ทดลองใช้เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนเพื่อตรวจสอบความหนืดของกาว แต่การเกาะติดของกาวแห้งบนชิ้นส่วนที่หมุนทำให้การใช้งานไม่สะดวก ปัจจุบันมีการใช้ถ้วยจ่ายของเหลว (efflux cup) เพื่อตรวจวัดความหนืด แต่ถ้วยจ่ายของเหลวเหล่านี้มีความแม่นยำไม่แม่นยำและไม่ใช่การวัดแบบอินไลน์อย่างแท้จริง การใช้งานใช้เวลานาน ทำให้การวัดบ่อยครั้งไม่สะดวก ทำให้เกิดความผันผวนของความหนืดและลักษณะการไหลของกาวเคลือบมากกว่าที่ต้องการ ปัญหานี้ยังพบในเครื่องจักรเคลือบความเร็วสูง เนื่องจากลูกกลิ้งเคลือบมักจะวิ่งอยู่ในร่องกาวแบบเปิด ซึ่งตัวทำละลายจะระเหยออกมาอย่างต่อเนื่อง ดังแสดงในภาพประกอบต่อไปนี้

อ่างเก็บน้ำกาวในเครื่องเคลือบความเร็วสูง
รูปที่ 2 อ่างเก็บน้ำกาวในเครื่องเคลือบความเร็วสูง

 

เช่นเดียวกับกรณีของหมึกพิมพ์ในเครื่องเฟล็กโซกราฟีและโรโตกราเวียร์ การระเหยทีละน้อยนี้จะค่อยๆ เพิ่มความหนืดของตัวกลาง โดยต้องเติมตัวทำละลายเป็นระยะเพื่อทำให้ตัวกลางมีความหนืดเกือบคงที่ จึงมั่นใจได้ว่าจะใช้ได้อย่างเหมาะสมตลอดการวิ่งด้วยความเร็วสูงและระยะยาว

เซ็นเซอร์วัดความหนืดแบบสั่นสะเทือนมีเรโซเนเตอร์ซึ่งโดยทั่วไปทำงานที่ความถี่ตั้งแต่หลายร้อยเฮิรตซ์ไปจนถึงหลายสิบกิโลเฮิรตซ์ ขึ้นอยู่กับหลักการทำงานเฉพาะ แม้ว่าจะไม่สามารถระบุอัตราเฉือนที่แท้จริงได้ แต่ช่วงของอัตราเฉือนก็สูง เท่ากับหรือมากกว่าอัตราเฉือนที่พบในอุปกรณ์จ่าย ด้วยเหตุนี้ เซ็นเซอร์วัดความหนืดแบบสั่นสะเทือนจึงมีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบความข้นของกาวและการทำงานของกาวในระหว่างการจ่าย

เครื่องวัดความหนืดแบบสั่นสะเทือนทำงานโดยการวัดการหน่วงของการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในเครื่องสะท้อนเสียงเชิงกลที่แช่อยู่ในของเหลว เครื่องสะท้อนเสียงที่ใช้ในเครื่องวัดความหนืดแบบสั่นสะเทือนแบ่งออกเป็นสองประเภททั่วไป ได้แก่ ประเภทที่สั่นสะเทือนในแนวขวาง เช่น ส้อมเสียงและคานยื่น และประเภทที่สั่นสะเทือนแบบบิด เครื่องสะท้อนเสียงแบบบิดมีข้อได้เปรียบเป็นพิเศษในการวัดความหนืดที่สูงกว่าซึ่งมักพบกับสารเคลือบหลุมร่องฟันและกาว เนื่องจากการสั่นสะเทือนตามขวางมีแนวโน้มที่จะถูกหน่วงอย่างแรงมากขึ้นโดยของเหลวที่มีความหนืดสูง เครื่องสะท้อนเสียงแบบบิดยังมีแนวโน้มที่จะมีความไวน้อยกว่าต่อความใกล้ชิดกับผนังท่อและภาชนะอื่นๆ ทำให้ตัวเลือกการติดตั้งมีความยืดหยุ่นมากขึ้น เมื่อวัดความหนืดแบบอินไลน์กับระบบการใช้งาน ความกะทัดรัดเชิงกลอาจเป็นประโยชน์ เนื่องจากเส้นการไหลมักจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กและมีอัตราการไหลค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับการใช้งานในกระบวนการอื่นๆ เนื่องจากเซ็นเซอร์แบบสั่นสะเทือนมีแนวโน้มที่จะสร้างแรงปฏิกิริยาในการติดตั้งซึ่งสามารถส่งผลต่อความไวได้ เซ็นเซอร์ที่มีความสมดุลแบบสั่นสะเทือนจึงปราศจากอิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่ส่งผลต่อตัวสะท้อนเสียงที่ไม่สมดุลเป็นพิเศษ Rheonics เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ SRV มีพื้นฐานมาจากเครื่องสะท้อนเสียงที่สมดุลแบบบิดที่ได้รับการจดสิทธิบัตรนี้ [2]

การติดตามระดับการบ่มในกาวผสมแบบแบตช์

อีกประเด็นสำคัญที่น่าสนใจเกี่ยวกับกาวคือการตรวจสอบระดับการบ่มตัวของกาวและเรซิน สิ่งนี้มีความสำคัญในการใช้งานกาวเพื่อประเมินว่าวัสดุแต่ละชุดมีคุณสมบัติเชิงกลที่จำเป็นหรือไม่ แทนที่จะพึ่งพาเพียงข้อมูลจำเพาะของผู้ผลิตและการปรับพารามิเตอร์กระบวนการ ในกระบวนการขึ้นรูป สิ่งสำคัญคือการกำหนดว่าเมื่อใดจึงจะปลอดภัยสำหรับการแกะชิ้นส่วนที่บ่มตัวแล้วออก และในการผลิตวัสดุคอมโพสิต คือการพิจารณาว่าเมื่อใดที่ชิ้นส่วนลามิเนตบ่มตัวเต็มที่

มีการเผยแพร่วิธีการมากมายสำหรับการติดตามระดับการบ่ม แต่ส่วนใหญ่อาศัยการวัดทางอ้อม เช่น การวัดคุณสมบัติทางไฟฟ้าหรือทางแสง มากกว่าการวัดคุณสมบัติเชิงกลโดยตรง มีวิธีอัลตราซาวนด์แบบทดลองอยู่ แต่มักจำกัดเฉพาะตัวอย่างขนาดเล็กมากในสภาวะที่มีการควบคุมอย่างใกล้ชิด เนื่องจากการลดทอนของคลื่นอัลตราซาวนด์อาจมีมากในระหว่างกระบวนการบ่ม[3] นอกจากนี้ การวัดด้วยอัลตราซาวนด์มักดำเนินการในช่วงความถี่เมกะเฮิรตซ์ ซึ่งสำหรับวัสดุที่ไม่ใช่นิวโทเนียน อาจไม่สะท้อนพฤติกรรมที่อัตราความเครียดใกล้เคียงกับที่พบในการใช้งานจริง

อุปกรณ์ Rheonics CureTrack™ กำลังถูกทดสอบโดย Rheonics GmbH. โดยจะคาดการณ์การเกิดเจลในชุดกาวและสารเคลือบหลุมร่องฟันผสมไว้ล่วงหน้า รูปที่ 2 ด้านล่างแสดงเครื่องมือ CureTrack ที่มีการนำไปใช้ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ

 

รูปที่ 3 อุปกรณ์ที่กำลังทดสอบอยู่นั้นใช้เซ็นเซอร์วัดความหนืดโดยมี Luer taper อยู่ที่ปลายเพื่อให้สามารถต่อเข็มฉีดยาแบบใช้แล้วทิ้งเพื่อขยายองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนได้
รูปที่ 3 เครื่องมือ CureTrack พร้อมโคลสอัพของหลอดตัวอย่างและปลายเข็ม

อุปกรณ์ CureTrack มีพื้นฐานมาจาก Rheonics เซ็นเซอร์วัดความหนืด SRV ที่มีเทเปอร์ Luer อยู่ที่ปลายเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อกับเข็มสูบจ่ายแบบธรรมดาแบบใช้แล้วทิ้งเพื่อขยายองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนได้ ด้วยการใช้ส่วนต่อขยายแบบใช้แล้วทิ้ง ตัวเซ็นเซอร์เองจะไม่สัมผัสกับกาว สามารถถอดเข็มออกและกำจัดทิ้งพร้อมกับวัสดุที่เจลหรือแข็งตัวได้

CureTrack จะส่งสัญญาณออกสองตัวเลข: การหน่วงและความถี่ของตัวสะท้อนของอุปกรณ์ การหน่วงจะขึ้นอยู่กับความหนืดของวัสดุ ในขณะที่ความถี่จะขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งของวัสดุ ผลลัพธ์ของ CureTrack จึงให้ภาพรวมของพฤติกรรมความหนืดของวัสดุเมื่อผ่านกระบวนการทำให้เกิดเจลและบ่ม

มะเดื่อ 3 และ 4 แสดงเส้นโค้งการบ่มของระบบอีพ็อกซี่สองระบบที่ต่างกัน ตามที่ CureTrack บันทึกไว้ อย่างแรกคือกาวอีพ็อกซี่สำหรับผู้บริโภคที่มีสารเพิ่มความแข็งที่มีไทออล Pacer Technology PT39 Z-Poxy 30 Minute Epoxy กำหนดให้มีเวลาในการรักษา 30 นาที และมักขายในร้านงานอดิเรกเพื่อสร้างแบบจำลอง ประการที่สองคือเรซิน Axson Epolam 2017 ที่มีตัวชุบแข็ง Epolam 2018 ซึ่งเป็นระบบการบ่มด้วยเอมีนที่ใช้สำหรับคอมโพสิตลามิเนตเลย์อัพแบบเปียก เวลาการเกิดเจลที่กำหนดคือ 6 ชั่วโมงที่อัตราส่วนน้ำหนักเรซิน/ตัวชุบแข็ง 100:30 น. ที่ 23 °C ในกระบวนการเคลือบ ซึ่งพื้นที่ผิวขนาดใหญ่จำกัดการให้ความร้อนแบบคายความร้อนและความเร่งของกระบวนการบ่ม

รูปที่ 4 เส้นโค้งการบ่ม CureTrack ของกาวอีพ็อกซี่สำหรับผู้บริโภคที่บ่มอย่างรวดเร็ว Pacer Pt39 Z-Poxy แผนภาพแสดงการหน่วงและความถี่ของ CureTrack กับเฟสของเหลว เจล และแข็งตัวของกาว
รูปที่ 4 เส้นโค้งการบ่ม CureTrack ของกาวอีพ็อกซี่สำหรับผู้บริโภคที่บ่มอย่างรวดเร็ว Pacer Pt39 Z-Poxy แผนภาพแสดงการหน่วงและความถี่ของ CureTrack กับเฟสของเหลว เจล และแข็งตัวของกาว

 

รูปที่ 5. เส้นโค้งการบ่มของเรซินเคลือบอีพ็อกซี่ที่บ่มช้าด้วยสารชุบแข็งในอัตราส่วนน้ำหนัก 100:30 พล็อตนี้แสดงเฟสของเหลว เจล และแข็งตัวของเรซิน
รูปที่ 5. เส้นโค้งการบ่ม CureTrack ของเรซินเคลือบอีพอกซีที่บ่มช้า Epolam 2017 เรซินที่มีสารเพิ่มความแข็งปี 2018 ในอัตราส่วนน้ำหนัก 100:30 โครงเรื่องแสดงเฟสของเหลว เจล และแข็งตัวของเรซิน

 

ตัวบ่งชี้หลักของการเกิดเจลที่กำลังจะเกิดขึ้นจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในความหนืดที่ระบุ ตามด้วยการเพิ่มความถี่เรโซแนนซ์ของเรโซเนเตอร์ของเซ็นเซอร์

เส้นโค้งเหล่านี้แสดงสองกระบวนการที่แตกต่างกัน และสามส่วน

กระบวนการคือการเกิดเจลและการบ่ม การเกิดเจลเป็นกระบวนการที่มีลักษณะเฉพาะโดยการหน่วงที่เพิ่มขึ้นและความถี่ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสะท้อนถึงการเพิ่มขึ้นทั้งในความหนืดและความแข็งแกร่งของเรซิน วัสดุกำลังเคลื่อนจากของเหลวไปสู่สถานะเจล การบ่มซึ่งมีลักษณะเฉพาะโดยการลดแรงสั่นสะเทือนและความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้น เป็นกระบวนการหลังจากการเจือด้วยเจล ซึ่งจะเปลี่ยนวัสดุจากมวลเหนียวที่มีความหนืดสูงและเหนียวเป็นของแข็งที่แข็งกระด้าง กระบวนการเหล่านี้ยังกำหนดสามสถานะว่าวัสดุเคลื่อนที่ผ่านระหว่างการทำให้เกิดเจลและการบ่ม:

  1. บริเวณของเหลวซึ่งมีความแข็งแกร่งของวัสดุต่ำมาก สะท้อนให้เห็นในความถี่ต่ำและค่อนข้างคงที่ของเรโซเนเตอร์ของ CureTrack ในภูมิภาคนี้ ความหนืดยังค่อนข้างต่ำ โดยระบุด้วยค่าการหน่วงที่ต่ำ
  2. บริเวณที่เป็นเจลซึ่งมีทั้งความแข็งแกร่งและการหน่วงของวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว วัสดุในบริเวณนี้มีความเหนียว – มีความหนืดสูงซึ่งถึงค่าสูงสุด ซึ่งบ่งชี้ถึงจุดสูงสุดของกระบวนการทำให้เกิดเจลก่อนที่การแข็งตัวจะแข็งตัว มีความแข็งมากขึ้น ก่อตัวเป็นมวลยางก่อนการบ่มขั้นสุดท้าย
  3. ภูมิภาคที่เป็นของแข็ง การหน่วงลดลงอีกครั้งเป็นค่าที่ต่ำและค่อนข้างคงที่ ตอนนี้ตัวสะท้อนกำลังสร้างแรงเฉือนที่ยืดหยุ่นของวัสดุเป็นหลัก โดยมีการกระจายเพียงเล็กน้อยเนื่องจากแรงหนืด

เส้นโค้งทั้งสองชุดแสดงให้เห็นถึงความสามารถของ CureTrack ในการตรวจจับการเริ่มต้นของกระบวนการทำให้เกิดเจล รวมถึงการให้ข้อมูลเชิงปริมาณที่อนุญาตให้ติดตามกระบวนการบ่มทั้งหมดได้

ชิมกิน [4] ได้ตีพิมพ์บทความที่ยอดเยี่ยมซึ่งทบทวนสถานะการบ่มกาว เขาสรุปว่าแม้ว่าจะมีวิธีการมากมายสำหรับการติดตามระยะเวลาการเจล แต่ก็ยังขาดเครื่องมือเชิงพาณิชย์ และขาดมาตรฐานทั่วไป ดังนั้นจึงไม่มีข้อตกลงร่วมกันระหว่างวิธีการวัดต่างๆ

วิธีการส่วนใหญ่ที่ Shimkin กล่าวถึงนั้นเป็นทางอ้อม เช่น การวิเคราะห์ไดอิเล็กตริก โดยจะวัดคุณสมบัติของระบบเรซินที่สัมพันธ์กับคุณสมบัติทางกล แต่ไม่ได้วัดคุณสมบัติโดยตรงที่มีความสำคัญในการใช้งานเรซิน ระบบ. ในแง่นี้ เทคโนโลยีการวัดใดๆ ที่วัดคุณสมบัติโดยตรง เช่น การเกิดเจลและการแข็งตัวจะให้ผลย้อนกลับโดยตรงในทันทีเกี่ยวกับสถานะของเรซิน

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี CureTrack

การวัดคุณสมบัติทางกลของระบบเรซินโดยตรงมีการใช้งานทั้งในห้องปฏิบัติการและในโรงงาน โดยที่เรซินจะถูกผสม นำไปใช้ และบ่มในสภาพแวดล้อมการผลิต

ในห้องปฏิบัติการ เครื่องมือวิเคราะห์ทางกลที่แข็งแกร่ง เช่น เทคโนโลยี CureTrack สามารถใช้ได้ทั้งสำหรับการวิจัยและพัฒนาและเพื่อการควบคุมคุณภาพ ในห้องปฏิบัติการ R&D สามารถใช้วิเคราะห์คุณสมบัติการบ่มของเรซินและสูตรใหม่ได้ ความเรียบง่ายและการใช้องค์ประกอบการตรวจจับที่มีราคาไม่แพงและแบบใช้แล้วทิ้งทำให้สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างจำนวนมากในเชิงเศรษฐกิจโดยไม่เสี่ยงต่อความเสียหายต่อเซ็นเซอร์ที่มีราคาแพง หรือต้องทำความสะอาดสารตกค้างที่ยากต่อการกำจัดอย่างครอบคลุมและใช้เวลานาน เพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุมคุณภาพ สามารถตรวจสอบตัวอย่างเรซินผสมในห้องปฏิบัติการโดยไม่ต้องเสียเวลาเตรียมหรือทำความสะอาด

ในทำนองเดียวกัน เพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุมคุณภาพ ความทนทานของเทคโนโลยีนี้สามารถเคลื่อนย้ายการตรวจสอบชุดการผลิตแบบผสมไปยังพื้นที่โรงงานได้ แทนที่จะต้องเก็บตัวอย่างไปวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ เครื่องมืออย่างเช่น CureTrack สามารถใส่ลงในถังเรซินได้โดยตรง เพื่อตรวจสอบสถานะขณะกระบวนการผลิตดำเนินไป และเพื่อส่งสัญญาณเตือนเมื่อใกล้จะเกิดเจลเลชั่น และวัสดุที่เหลือจะต้องถูกกำจัดทิ้งก่อนที่มันจะแข็งตัว

การพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบการเกิดเจลในสถานการณ์การผลิตจริง ตัวอย่างเช่น สามารถนำปลายหัววัดไปสัมผัสกับพื้นผิวของวัสดุที่ผสมเรซินเพื่อตรวจสอบสถานะของวัสดุเมทริกซ์ หรือสามารถสอดปลายหัววัดเข้าไปในชิ้นส่วนที่หล่อขึ้นรูปแล้วในความลึกที่ควบคุมได้ และนำออกเมื่อเจลเริ่มแข็งตัว

เนื่องจากอุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดอัตราการบ่ม CureTrack จึงได้ติดตั้งเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ปลายหัววัด เซ็นเซอร์นี้สามารถวัดอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ณ ตำแหน่งที่กำลังวัดการเกิดเจลเลชันและการบ่ม ช่วยให้สามารถตรวจสอบอุณหภูมิของเรซินและติดตามการผลิตความร้อนระหว่างกระบวนการบ่มได้

อ้างอิง

  1. ลิงค์ไปยังข้อมูลเกี่ยวกับการใช้ inline viscometry สำหรับแอพพลิเคชั่นการพิมพ์มีอยู่ใน https://rheonics.com/solutions/
  2. https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
  3. วัสดุ 2013, 6, 3783-3804; doi:10.3390/ma6093783 วัสดุ ISSN 1996-1944 www.mdpi.com/journal/materials การตรวจสอบสถานะการบ่มของเรซินเทอร์โมเซ็ตติ้งด้วยอัลตราซาวนด์ Francesca Lionetto และ Alfonso Maffezzoli
  4. ISSN 1070-3632, Russian Journal of General Chemistry, 2016, ฉบับที่. 86 ฉบับที่ 6 หน้า 1488–1493 Pleiades Publishing, Ltd., 2016.Original Russian Text AA Shimkin, 2014, ตีพิมพ์ใน Rossiskii Kimicheskii Zhurnal, 2014, Vol. 58 ฉบับที่ 3-4 หน้า 55–61

Authors

ดร. โจกู๊ดเบรด

ดร.กู๊ดเบรดคือสมาชิกผู้ก่อตั้งทีมที่พัฒนา Rheonics' เทคโนโลยีหลักตลอด 30 ปีที่ผ่านมา เขาก่อตั้งและกำกับดูแลห้องปฏิบัติการทดลองกลศาสตร์ที่สถาบันกลศาสตร์ อีทีเอช ซูริก เขาได้พัฒนา IP ที่สำคัญในด้านเซ็นเซอร์คุณสมบัติของเหลว โดยมีสิทธิบัตรที่ได้รับอนุมัติแล้ว 9 ฉบับ และอยู่ระหว่างการพิจารณาอีกกว่า 12 ฉบับ เขาสำเร็จการศึกษา BSE ในสาขาวิทยาศาสตร์การบินและอวกาศและวิศวกรรมเครื่องกลจากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ปริญญาโทสาขาชีวกลศาสตร์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด และปริญญาเอก Dr. Techn วท. จาก ETH ซูริก สาขาชีวกลศาสตร์ ดร. กู๊ดเบรดยังเป็นนักจิตบำบัดที่ได้รับการฝึกอบรมและเป็นผู้ก่อตั้ง Institute of Process Work เขาได้ตีพิมพ์หนังสือหลายเล่มในหัวข้อนี้ ทักษะการวิจัยและวิศวกรรมที่กว้างขวางของ Dr. Goodbread เป็นแกนหลักทางเทคนิคของ Rheonics' สินค้าและบริการ. ความหลงใหลในนวัตกรรมและการรับมือกับความท้าทายที่เป็นไปไม่ได้ของเขาได้สร้างผลิตภัณฑ์ชั้นนำของอุตสาหกรรม

ดร. สุนิลกุมาร

ดร. กุมาร์ มีประสบการณ์อย่างกว้างขวางในภาคส่วนเซ็นเซอร์และพลังงาน โดยเคยทำงานในหลากหลายบทบาททั้งด้านวิศวกรรมและการวิจัยในช่วงเริ่มต้นอาชีพ ล่าสุด เขาเป็นผู้นำด้านวิศวกรรมระดับโลกสำหรับบริการขุดเจาะให้กับบริษัท Baker Hughes ดร. กุมาร์ ก่อตั้งบริษัทในสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักรที่ประสบความสำเร็จในการนำผลิตภัณฑ์นวัตกรรมออกสู่ตลาด เขาสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าจาก Imperial College London ปริญญาโทสาขาวิศวกรรมเครื่องกลจาก University of California และปริญญาตรีสาขาวิศวกรรมการบินและอวกาศจาก IIT Kharagpur เขาได้พัฒนาเครื่องวัดแผ่นดินไหวซึ่งถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับภารกิจ NASA Insight ในปี 2018 และพัฒนาชิปเก็บตัวอย่างดิน AFM ซึ่งใช้สำหรับการวิเคราะห์ดินในภารกิจ NASA Phoenix ในปี 2006 เขาเป็นนักประดิษฐ์ที่มีผลงานมากมาย มีสิทธิบัตรมากกว่า 30 ฉบับ และบทความวิจัยที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิหลายชิ้น วิสัยทัศน์ของดร. กุมาร์ ในการสร้างเซ็นเซอร์สำหรับการวัดคุณสมบัติของของไหล ซึ่งปฏิวัติวงการการตรวจสอบ ควบคุม และเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการแบบอินไลน์ ถือเป็นหลักการสำคัญสำหรับ Rheonics.

ภาพรวมสินค้า

นิตยสารที่เน้นอุตสาหกรรมกาวและสารผนึก – ASI ตีพิมพ์บทความสารคดีที่ครอบคลุม Rheonics เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ SRV และ Rheonics CureTrack™ อยู่ระหว่างการทดสอบโดย Rheonics. บทความนี้กล่าวถึงเทคโนโลยีและหลักการทำงานโดยเน้นไปที่การวิจัยและพัฒนา สถานการณ์การผลิตจริง และวัตถุประสงค์ในการควบคุมคุณภาพสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมกาวและสารผนึก

ค้นหาลิงค์ไปยังสิ่งพิมพ์

นิตยสาร ASI – คุณสมบัติเว็บไซต์
ดาวน์โหลดสิ่งพิมพ์

หมายเหตุการใช้งานที่เกี่ยวข้อง

สารเคลือบหลุมร่องฟันและกาวความหนืดและการไหลในสูตรการทดสอบและการใช้งาน

สารเคลือบหลุมร่องฟันและกาวความหนืดและการไหลในสูตรการทดสอบและการใช้งาน

กาวและสารเคลือบหลุมร่องฟันใช้กันอย่างแพร่หลายในการต่อ ปกป้อง และปิดผนึกระบบในการก่อสร้าง การผลิต และการบำรุงรักษา อุตสาหกรรมนี้กำลังเผชิญกับความท้าทายเนื่องจากวัตถุดิบที่จำกัด (สำรองน้ำมัน) และผลกระทบด้านลบของสารประกอบสังเคราะห์ต่อ...

อ่านเพิ่มเติม
ค้นหา