Die dynamisch-mechanische Analyse (DMA) ist eine Technik der Thermoanalyse zur Messung der mechanischen Eigenschaften von Materialien bei Deformation unter periodischer Belastung. Die dynamisch-mechanische Analyse wird häufig verwendet, um das viskoelastische Verhalten von Polymeren, Verbundwerkstoffen und anderen Materialien zu bestimmen.

Bei der dynamisch-mechanischen Analyse werden die mechanischen Eigenschaften von Materialien charakterisiert, indem eine oszillierende Kraft auf eine Probe ausgeübt und ihre Reaktion gemessen wird. Die Technik ermöglicht die Bestimmung der Steifigkeit und der Dämpfungseigenschaften des Materials, ausgedrückt als Speichermodul (elastische Reaktion) bzw. Verlustmodul (viskose Reaktion). Die dynamisch-mechanische Analyse kann auch zur Messung des Tan-Delta des Materials verwendet werden. Dabei handelt es sich um das Verhältnis des Verlustmoduls zum Speichermodul, das Aufschluss über die Dämpfungseigenschaften des Materials gibt.

Die dynamisch-mechanische Analyse liefert wichtige Informationen über die mechanischen Eigenschaften eines Materials, die für die Einschätzung von dessen Leistung und Verhalten unter verschiedenen Bedingungen zwingend notwendig sind. Diese Informationen sind besonders wertvoll bei der Entwicklung und Qualitätskontrolle von Polymeren, Verbundwerkstoffen und anderen Materialien, die in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz kommen.

Die dynamisch-mechanische Analyse wird in verschiedenen Branchensegmenten und Anwendungsgebieten eingesetzt, darunter:

• Polymere und Kunststoffe:Die dynamisch-mechanische Analyse wird verwendet, um die Glasübergangstemperatur, das viskoelastische Verhalten und die mechanische Leistung von Polymeren und Kunststoffen zu untersuchen. Diese Informationen sind entscheidend für die Einschätzung der Verarbeitungs- und Leistungsmerkmale dieser Materialien.
• Verbundwerkstoffe:Die dynamisch-mechanische Analyse wird verwendet, um die mechanischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen zu beurteilen, beispielsweise die Grenzflächenhaftung zwischen verschiedenen Komponenten und die allgemeine mechanische Leistung. Diese Informationen sind wichtig für das Design und die Entwicklung von Hochleistungsverbundwerkstoffen.
• Arzneistoffe:Die dynamisch-mechanische Analyse wird verwendet, um die mechanischen Eigenschaften von pharmazeutischen Formulierungen zu untersuchen, beispielsweise das viskoelastische Verhalten von Hilfsstoffen und pharmazeutischen Wirkstoffen. Diese Informationen werden für die Charakterisierung der Verarbeitungs- und Leistungsmerkmale von pharmazeutischen Produkten benötigt.
• Lebensmittelprüfung:Die dynamisch-mechanische Analyse wird verwendet, um das viskoelastische Verhalten von Lebensmittelprodukten zu untersuchen, beispielsweise der Textur und Stabilität verschiedener Zubereitungen. Diese Informationen werden für die Charakterisierung der Verarbeitungs- und Leistungsmerkmale von Lebensmitteln benötigt.
• Klebstoffe und Beschichtungen:Die dynamisch-mechanische Analyse wird verwendet, um die mechanischen Eigenschaften von Klebstoffen und Beschichtungen, beispielsweise des viskoelastischen Verhaltens und der mechanischen Leistung, zu beurteilen. Diese Informationen sind wichtig für die Entwicklung und Qualitätskontrolle von Hochleistungsklebstoffen und -beschichtungen.

Instrumente für die dynamisch-mechanische Analyse bestehen normalerweise aus den folgenden Komponenten:

• Probenhalter:Im Probenhalter wird das zu testende Material fixiert. Der Probenhalter kann für verschiedene Deformierungsarten konfiguriert werden, darunter Zug, Kompression, Biegung und Scherung.
• Schwingkraftgenerator:Diese Komponente übt eine kontrollierte Schwingkraft auf die Probe aus, wodurch diese sich verformt.
• Wegsensor:Der Wegsensor misst die Reaktion des Materials auf die ausgeübte Kraft und ermöglicht so die Berechnung mechanischer Eigenschaften wie Speichermodul, Verlustmodul und Tan-Delta.
• Temperaturregulierungssystem:Das Temperaturregulierungssystem ermöglicht eine präzise Regulierung der Probentemperatur und somit die Untersuchung von Materialeigenschaften in einem großen Temperaturbereich.
• Datenerfassungs- und -analysesoftware:Diese Software erfasst und analysiert Daten vom Instrumenten für die dynamisch-mechanische Analyse und liefert detaillierte Informationen über die mechanischen Eigenschaften und das Verhalten des geprüften Materials.

Discovery DMA 850

Der Discovery DMA 850 ist ein hochleistungsfähiges Instrument für die dynamisch-mechanische Analyse für die erweiterte Charakterisierung von Materialeigenschaften. Eigenschaften:

• Breiter Temperaturbereich von -150 °C bis 600 °C.
• Mehrere Deformationsmodi, einschließlich Zug, Kompression, Biegung und Scherung.
• Hohe Empfindlichkeit und Auflösung für die genaue Messung viskoelastischer Eigenschaften.
• Umfangreiche Datenerfassungs- und Analysesoftware für eine umfassende Materialbeurteilung.

RSA-G2 Solids Analyzer

Der RSA-G2 Solids Analyzer ist ein nach dem neuesten Stand der Technik entwickeltes Instrument zur Messung der rheologischen Eigenschaften fester Materialien. Eigenschaften:

• Fortschrittliche Motor- und Wandlertechnologie für präzise Steuerung und Messung.
• Große Auswahl an Testgeometrien, einschließlich Parallelplatten-, Konus-Platte- und Torsionsgeometrie.
• Hochtemperatur-kompatibel zur Untersuchung von Materialien unter verschiedenen thermischen Bedingungen.
• Umfassende Software für detaillierte rheologische Analysen.

ElectroForce DMA 3200

Der ElectroForce DMA 3200 ist ein vielseitiges Instrument für die dynamisch-mechanische Analyse und verfügt über folgende Eigenschaften:

• Elektromagnetische Aktuatoren für präzise Kraft- und Wegkontrolle.
• Großer Frequenzbereich zur Untersuchung von Materialien unter verschiedenen dynamischen Bedingungen.
• Möglichkeit zur Durchführung von Tests in verschiedenen Deformationsmodi, einschließlich Zug, Kompression und Biegung.
• Umfassende Software zur Datenerfassung und -analyse.

ElectroForce 3550

Der ElectroForce 3550 ist ein robustes und vielseitiges Instrument für mechanische Prüfungen, das für unterschiedlichste Anwendungen geeignet ist. Eigenschaften:

• Ausübung starker Kräfte zum Testen großer oder starrer Proben.
• Elektromagnetische Aktuierung für genaue und wiederholbare Tests.
• Vielseitige Testmodi, zum Beispiel zur Analyse der Ermüdung und Haltbarkeit und für die dynamisch-mechanische Analyse.
• Umfassende Software zur Datenerfassung und -analyse.

TRIOS-Software

Die TRIOS-Software wurde für die Verwendung mit Instrumenten für die dynamisch-mechanische Analyse entwickelt und bietet eine benutzerfreundliche Bedienoberfläche für die Erfassung und Analyse der Daten und zur Erstellung von Berichten. Wesentliche Funktionen:

• Datenvisualisierung und -analyse in Echtzeit.
• erweiterte Datenanpassungs- und Modellierungsfunktionen.
• umfassende Berichtstools zum Erstellen. detaillierter Analyseberichte.
• Integration mit anderer Hardware von TA Instruments für optimierte Arbeitsabläufe.

WinTest-Software

Die WinTest-Software wird mit ElectroForce-Systemen verwendet und verfügt über robuste Kontroll- und Analysefunktionen. Wesentliche Funktionen:

• Präzise Kontrolle der Testparameter für genaue und wiederholbare Ergebnisse.
• Erweiterte Datenanalysetools für eine umfassende Beurteilung mechanischer Eigenschaften.
• Anpassbare Testprotokolle für eine breite Palette von Anwendungen.
• Bedienoberfläche für effizientes Einrichten und Ausführen von Tests.

Die dynamisch-mechanische Analyse ist eine leistungsstarke und vielseitige Technik zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von Materialien. TA Instruments | Waters Corporation verfügt über ein umfangreiches Angebot an Instrumenten für die dynamisch-mechanische Analyse, wie zum Beispiel den Discovery DMA 850, den RSA-G2 Solids Analyzer, den ElectroForce DMA 3200 und den ElectroForce 3550. All diese Instrumente liefern detaillierte Informationen über das viskoelastische Verhalten und machen die dynamisch-mechanische Analyse zu einem wichtigen Hilfsmittel bei der Entwicklung und Qualitätskontrolle von Polymeren, Verbundwerkstoffen, Arzneistoffen, Lebensmitteln, Klebstoffen und Beschichtungen. Durch die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von Materialien können Forscher und Ingenieure deren Leistung optimieren und ihre Zuverlässigkeit in verschiedenen Anwendungen sicherstellen.