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【動的粘弾性測定装置】荷重の感度と正確性を保証する低摩擦の空気ベアリングサポート

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  • 動的粘弾性測定装置 DMA 850

    粘弾性測定装置  / 2024年03月14日 /  化学・樹脂 試験・分析・測定

    ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社は、熱分析・レオロジーとマイクロカロリメトリーのワールドリーダーである、ティー・エイ・インスツルメント社の100%出資による日本法人です。熱分析装置・レオメーター・疲労試験機・熱物性測定装置・マイクロカロリーメーター)の輸入・販売・サポートを行っています。

    DMA 850 動的粘弾性測定装置

    DMA 850 動的粘弾性測定装置

    幅広い温度範囲で非常に正確かつ再現可能な機械的特性の測定を実現します。
    これまでになく容易に優れたDMAデータを取得できます。

    実験中にクリープ、膨張または収縮する材料に柔軟性を発揮

    非接触式モーター、低摩擦の空気ベアリングサポート、幅広いオプティカルエンコーダーが、実験中にクリープ、膨張または収縮する大小のサンプルと材料に対して、比類のない柔軟性を発揮します。

    摩擦のない高剛性の空気ベアリングサポート

    非接触式ドライブモーターは、荷重を長方形の空気ベアリングスライドに直接伝送します。このスライドは、8個の多孔性カーボン空気ベアリングによって移動します。加圧ガスが摩擦のない表面を形成し、スライドを「浮遊」させます。スライドはドライブシャフトとサンプルクランプに直接接続され、25 mmの低摩擦の変位を実現します。ドライブシャフトは長方形になっており、軸外の運動を完全に排除します。

    摩擦のない高剛性の空気ベアリングサポート

    高度な空気ベアリング技術をDMA測定に採用しているのは、TAインスツルメントだけです。このような設計が採用されていないシステムでは、変形に対する制御が十分に行われず、ばねの動きに対する感度が低下してしまいます。

    幅広い範囲に対応する高い分解能のオプティカルエンコーダ

    オプティカルエンコーダーは、回折格子による光の回折パターンに基づいて、競合他社の装置で使用されるLVDTに比べてはるかに幅広い範囲で優れた分解能を提供します。0.1ナノメーターという卓越した分解能により、非常に小さな振幅でも正確に測定できます。高度なモーター制御によってオプティカルエンコーダーの感度が強化され、5 nmの変位の制御など、従来のドライブ技術よりも最大100倍小さい変位を測定できます。

    幅広い範囲に対応する高い分解能のオプティカルエンコーダ

    高応答性のダイレクトドライブモーター

    DMA 850の非接触式モーターは、最長25 mmの移動範囲における動的・静的変形に対応し、すべてのモードやクランプ位置において優れた制御能力を発揮します。

    高性能かつ軽量な複合材料を使用しており、軸方向およびねじり方向の剛性を最大化しながらシステムの慣性を最小限に抑えます。高度な制御電子機器により、0.1 mN~18 Nの継続荷重範囲における最高速のモーター制御を実現。これにより、最高水準の感度と精度によって様々な材料特性を把握することができます。このような正確なシステム制御により、50 msのステップ変位反応をはじめとした過渡的変化の大幅な改善や、応力制御の精度が100倍向上するなどの性能向上が実現しました。

    高い荷重か高い分解能のどちらか一方だけを提供したり、直線移動用に性能が劣るモーターを別途用意する必要がある競合他社のモーター設計とは異なり、DMA 850は継続的な直線移動範囲への対応と、高い分解能による荷重測定の両方を可能にします。

    DMA850 紹介動画

    特長

    • 新しいDirectStrainTMとインテリジェント・オートレンジ調節機能により、幅広いサンプルの剛性と周波数を測定し、いつでも優れたデータを提供。
    • 2種類の専用環境システムにより、最も関連性の高い試験環境で正確かつ高応答性の管理を実現。
    • 独自の空気冷却システム(ACS)が、液体窒素を利用しない最大-100°Cの制御冷却機能を提供。
    • 高い剛性を誇る使いやすい専用低質量クランプが、データの再現性を保証。
    • 新しい画期的な「アプリスタイル」のタッチスクリーンで装置の機能をOne-Touch-AwayTM式のワンタッチで実行。今までにない簡単・操作で、優れたデータを取得可能。
    • パワフルなTRIOSソフトウェアが、初心者・上級者を問わず、複数の試験インターフェースにおけるシンプルな試験のセットアップと実行を実現。

    仕様

    変形モード
    最大荷重 18 N
    最小荷重 0.0001 N
    荷重分解能 0.00001 N
    周波数範囲 0.001 to 200 Hz
    動的変形範囲 ±0.005 to 10,000 μm
    ひずみ分解能 0.1nm
    弾性率範囲 103 to 3×1012 Pa
    弾性率精度 ± 1%
    Tan δ感度 0.0001
    Tan δ分解能 0.00001
    温度範囲 標準フィナース: -160°C ~ 600°C
    RHアクセサリ: 5°C ~ 120°C
    時間/温度スーパーポジション YES

     

    アクセサリ

    DMA 850は、湿度・温度制御のために、標準ファーナスとDMA-RHアクセサリという2種類の専用環境システムを備えています。簡単に設置することができ、必要に応じてシステムを切り替えることができます。環境システムとアクセサリはすべてTAインスツルメントが製造しており、高性能DMA測定とシームレスな統合を実現できるよう設計されています。

    DMA-RHアクセサリ

    正確な環境システムは、DMA実験においてサンプル温度と相対湿度を正確に制御します。機械測定向けに最適化されたカスタムデザインの湿度・温度チャンバーは、幅広い動作条件で、安定した信頼性の高い温度・湿度制御を行います。また、湿度管理された環境で発生し、正確な相対湿度制御を不可能にする結露を防ぎます。安定した高応答性のペルチェ素子がサンプル温度を正確に制御し、較正されたデジタルマスフローコントローラーが事前に指定された比率で事前に加熱したガスを提供することで、目標の湿度になるように調整します。

    DMA-RHアクセサリ

    DMA-RHアクセサリは完全一体型ユニットであり、次のハードウェアコンポーネントが含まれます:

    1. サンプルチャンバーはDMAに直接取り付けられます。チャンバーのペルチェ素子は±0.1℃の精度で温度を制御します。サンプルチャンバーは標準DMAクランプ(引張、カンチレバー、3点曲げ)を格納します。
    2. 加熱蒸気輸送ラインは、結露を防止して正確な結果を得るために、加湿気体の露点より高い温度で維持されます。
    3. DMA-RHアクセサリには、サンプルチャンバーの温度と湿度を連続的に監視、制御する加湿器と電子装置が含まれます。
    温度範囲 5~ 120 ˚C
    温度正確度 ± 0.5 ˚C
    加熱/冷却速度 最大±1℃/分
    湿度範囲 下の湿度範囲表を参照
    湿度精度 5-90% RH: ±3% RH
      >90% RH: ±5% RH
    湿度上昇率(増減ともに) 2% RH/分(固定)

    湿度範囲

    湿度範囲

     

    対応試験規格

    試験規格内容
    ISO 4664 ゴム、加硫または熱可塑性 – 動的特性の測定
    ISO 4666 ゴム、加硫 – フレキソメーター試験における温度上昇と疲労耐性の測定
    ISO 6721 プラスチック – 動的機械特性の決定
    ASTM D623 プラスチック DMA: プラスチックの標準プラクティス: 動的機械特性: 手順の決定と報告
    ASTM D4065 プラスチック DMA: プラスチックの標準プラクティス: 動的機械特性: 手順の決定と報告
    ASTM D4473 プラスチックの標準試験方法: 動的機械特性: 硬化挙動
    ASTM D5023 DMA 試験: 動的機械特性を測定するための標準試験方法: 曲げ (3 点曲げ)
    ASTM D5024 プラスチックの標準試験方法: 動的機械特性: 圧縮時
    ASTM D5026 プラスチックの標準試験方法: 動的機械特性: 引張り状態
    ASTM D5418 プラスチックの標準試験方法: 動的機械特性: 屈曲時 (デュアル カンチレバー ビーム)
    ASTM D5992 ゴム試験: 振動法を使用した加硫ゴムおよびゴム状材料の動的試験の標準ガイド
    ASTM D7028 動的機械分析 (DMA) によるポリマーマトリックス複合材料のガラス転移温度 (DMA Tg) の標準試験方法
    ASTM E1640 DMA 試験: 動的機械分析によるガラス転移温度の割り当てのための標準試験方法
    DIN 53513 非共振周波数で強制振動にさらされた場合のエラストマーの粘弾性特性の測定
    DIN 53533 エラストマーの試験; 疲労試験時の発熱・寿命試験

    カタログダウンロード

    カタログダウンロード

    幅広い温度範囲で非常に正確かつ再現可能な機械的特性の測定を実現するDMA850のカタログをダウンロードいただけます。

     

  • レオメーター Discovery Hybrid Rheometer (DHR)

    粘弾性測定装置  / 2024年03月14日 /  化学・樹脂 試験・分析・測定

    Discovery Hybrid Rheometer(DHR)

    HR30

    Discovery Hybrid Rheometer(以下DHR)は優れた性能と使いやすさ、汎用性を提供し、世界中の主要なラボで選ばれているレオメーターです。

    高精度な高感度測定を可能に

    コア測定技術の進歩が高精度な高感度測定を可能にしました。これにより、低粘度および弱い液体と軟質固体構造の測定を、少ない材料で測定できます。また、優れた動的性能は、G’とG”の高レベルな測定正確度により、素早く確実な決定を可能にします。

    革新的なトルク感度で低い応力と最小のサンプル容量を測定

    比類なき低トルク感度により、低いサンプル容量で、低粘度および弱い分子間構造の測定を実現します。
    すべてのDHRには、TAが特許取得済みの 磁気スラストベアリング が搭載されており、システムの摩擦を従来の設計より70%低減します。測定システムからの高圧と乱気流の影響を排除することにより、低いトルクを確実かつ正確に測定できます。

    革新的なトルク感度で低い応力と最小のサンプル容量を測定

    信頼できるG’とG”の測定

    貯蔵弾性率および損失弾性率(G’, G”)は、レオメーターが提供する最も意味のある測定値の2つです。 高度なドラッグカップモーターは、動的測定の正確度が最適化されています。低質量で小半径の設計は、DCモーターと比較してシステムの慣性を最大80%低減することにより、特に高測定周波数での振動データ補正を最小限に抑えます。

    信頼できるG’とG”の測定

    高度なひずみと応力制御

    DHRは、制御された応力、制御されたひずみ、あるいは両方の実験を実行します。最先端の高速電子装置と高応答性の高度なドラッグカップモーターは、あらゆるタイプの変形において、最速の過渡的反応と正確な制御を提供します。直接ひずみ振動オプションは、すべての振動測定でリアルタイムのひずみ制御を実現します。

    DHRシリーズ 紹介動画

    特長

    • ・熱膨張の影響をリアルタイムで測定

      DHRには真のギャップ正確度を実現する特許取得済みトゥルーポジションセンサー(TPS)が搭載されています。リアルタイムで熱膨張の影響を測定・補償する高解像度線形位置センサーは、特殊な高慣性アイアンコアジオメトリや環境システムなしで熱膨張に伴う誤差を排除します。

    • ・硬い材料に対処できる高剛性

      頑丈なアルミニウムフレーム鋳物とリニアボールスライドは、他の設計よりも60%以上の軸方向およびねじり方向の剛性を提供します。

    • ・タッチスクリーンで直感的な操作

      最新のOne-Touch-Away™式「アプリスタイル」のタッチスクリーンを備えており、指先のタップひとつで装置の主な機能を実行できます。

    • ・サンプルを高速ロード

      0.02 µmのギャップ分解能を維持しながら、他社のレオメーターより3倍速く 稼働するギャップポジショニングシステムで日常的な操作の時間を短縮できます。

     

    仕様

    HR30

    HR20

    HR10

     

    HR 30

    ベアリングタイプ、スラスト 磁気
    ベアリングタイプ、ラジアル 多孔質炭素
    モーター設計 ドラッグカップ
    最小トルク (nN.m) 振動 0.3
    最小トルク (nN.m) 定常剪断 1
    最大トルク (mN.m) 200
    トルク分解能 (nN.m) 0.05
    最小周波数 (Hz) 1.0E-07
    最大周波数 (Hz) 100
    最小角速度[1](rad/s) 0
    最大角速度 (rad/秒) 300
    変位トランスデューサー オプティカルエンコーダー
    オプティカルエンコーダーデュアルリーダー 適合規格
    変位分解能 (nrad) 2
    ステップ時間、ひずみ[2] (ms) 15
    ステップ時間、レート[2] (ms) 5
    ノーマル/アキシアルフォーストランスデューサー FRT
    最大ノーマルフォース (N) 50
    ノーマルフォース感度 (N) 0.005
    ノーマルフォース分解能 (mN) 0.5

    [1]制御応力モードでゼロ。制御レートモードは測定ポイントの期間およびサンプリング時間によって異なります。

    [2]コマンド値99%の結果

    HR 20

    ベアリングタイプ、スラスト 磁気
    ベアリングタイプ、ラジアル 多孔質炭素
    モーター設計 ドラッグカップ
    最小トルク (nN.m) 振動 1
    最小トルク (nN.m) 定常剪断 3
    最大トルク (mN.m) 200
    トルク分解能 (nN.m) 0.1
    最小周波数 (Hz) 1.0E-07
    最大周波数 (Hz) 100
    最小角速度[1](rad/s) 0
    最大角速度 (rad/秒) 300
    変位トランスデューサー オプティカルエンコーダー
    オプティカルエンコーダーデュアルリーダー 適合規格
    変位分解能 (nrad) 2
    ステップ時間、ひずみ[2] (ms) 15
    ステップ時間、レート[2] (ms) 5
    ノーマル/アキシアルフォーストランスデューサー FRT
    最大ノーマルフォース (N) 50
    ノーマルフォース感度 (N) 0.005
    ノーマルフォース分解能 (mN) 0.5

    [1]制御応力モードでゼロ。制御レートモードは測定ポイントの期間およびサンプリング時間によって異なります。

    [2]コマンド値99%の結果

    HR 10

    ベアリングタイプ、スラスト 磁気
    ベアリングタイプ、ラジアル 多孔質炭素
    モーター設計 ドラッグカップ
    最小トルク (nN.m) 振動 5
    最小トルク (nN.m) 定常剪断 5
    最大トルク (mN.m) 200
    トルク分解能 (nN.m) 0.1
    最小周波数 (Hz) 1.0E-07
    最大周波数 (Hz) 100
    最小角速度[1](rad/s) 0
    最大角速度 (rad/秒) 300
    変位トランスデューサー オプティカルエンコーダー
    オプティカルエンコーダーデュアルリーダー N/A
    変位分解能 (nrad) 10
    ステップ時間、ひずみ[2] (ms) 15
    ステップ時間、レート[2] (ms) 5
    ノーマル/アキシアルフォーストランスデューサー FRT
    最大ノーマルフォース (N) 50
    ノーマルフォース感度 (N) 0.01
    ノーマルフォース分解能 (mN) 1

    [1]制御応力モードでゼロ。制御レートモードは測定ポイントの期間およびサンプリング時間によって異なります。

    [2]コマンド値99%の結果

     

    アクセサリ

    DHR温度システムとアクセサリはすべて、優れた性能、使いやすさを念頭に設計されています。TAインスツルメントのDHRだけがSmart Swap™ジオメトリ、温度システム、アクセサリの利便性と多機能性を提供します。Smart Swap™テクノロジーはアクセサリの迅速で簡単な交換、レオメーターを稼働させるための自動検出および構成を提供します。

     

    対応試験規格

    試験規格内容
    ASTM D4092 プラスチックの標準用語: 動的機械特性
    ASTM D4440 プラスチックの標準試験方法: 動的機械特性 溶融レオロジー
    ASTM D4473 プラスチックの標準試験方法: 動的機械特性: 硬化挙動
    ASTM D5279 プラスチックの標準試験方法: 動的機械特性: ねじり

    カタログダウンロード

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    DHRは、多くのユーザーが、容易に、幅広い測定条件下で優れたレオロジーデータを取得できるよう設計されています。

     

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