TAインスツルメントは、究極の動的機械分析装置であるDiscovery DMA 850を発表いたします。世界でもっとも売れているDMAの卓越した技術と、DMAのあらゆる性能を向上させることにより、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。
特長とメリット:
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- 非接触式の低質量モーターが0.1 mN~18 Nの継続荷重を実現し、軟性材料から剛性材料まであらゆる材料の測定に対応。
- 摩擦のない低コンプライアンスエアベアリング設計により、荷重の感度と正確性を保証。
- 独自のオプティカルエンコーダー技術により、25 mmの継続的な移動範囲で0.1 nm分解能を提供し、汎用性の高い試験を実現。
- 新しいDirectStrain™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-Away™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。
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~ 200 Hz |
動的変形範囲 | ±0.005 ~ 10,000 μm |
ひずみ分解能 | 0.1nm |
弾性率範囲 | 103 ~ 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 | 標準ファーナス:-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 | あり |
環境システム | 温度範囲 | 加熱/冷却速度 | パージガス |
標準ファーナス | -160°C ~ 600°C | 20˚C/分 加熱 10˚C/分 冷却 |
空気、窒素、アルゴン、ヘリウム |
DMA-RHアクセサリ | 5°C ~ 120°C | ±1 °C/min | 湿度管理5%~95% RH |
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。
エアベアリング
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。
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。
オプティカルエンコーダー
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ー
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。
モータ
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。
最適化された機構
最適化された機構
FEA向けに最適化された装置フレームに取り付けられている高剛性のアルミニウム鋳物には、DMA 850の重要なドライブコンポーネントが搭載されています。可動、つり下げ式、または簡易的に取り付けられたフレームに基づいて構築された競合他社のシステムは、サンプルの剛性とシステムの共振の組み合わせにより、周波数範囲の効率性が抑制されています。DMA 850は、その頑丈な設計によってこの限界を克服し、幅広い測定周波数とサンプルの剛性に関する正確な弾性率とtan δ 値を提示します。
温度制御トランスデューサー
温度制御トランスデューサー
温度制御トランスデューサーは、サンプルや研究環境の温度変化に伴うドリフトを排除します。これにより、過酷な条件下でも材料の機械的特性評価に最適な安定したプラットフォームが実現しました。DMA 850は、温度制御された荷重・変位トランスデューサーによって、比類のない測定安定性と精度を実現する唯一の商業用DMA装置です。
オートレンジ調節
オートレンジ調節
狭い時間または温度範囲において、材料の弾性率が数倍変化するため、プログラムパラメータを選択することで、実験の実行または分割を行うことができます。選択された変形が大きすぎる場合、過度なサンプルのクリープが生じる可能性があります。小さすぎる場合、荷重の感度が低下します。最新のインテリジェント・オートレンジ調節機能は、開始条件の選択肢を推測し、荷重と変位が、ユーザー指定の合理的な制限値内で自動的に維持できるようにします。実験をプログラムした後は、いつでも優れたデータを取得できます。
Direct Strain
DirectStrain
処理速度が向上した電子機器、刷新されたデジタル信号プロセッサ(DSP)制御、強化されたドライブシステムにより、DMA 850は新しいひずみ制御タイプを可能にします。DirectStrainはリアルタイムのひずみ制御機能であり、急速に変化する材料や高周波数での軟質な検体など、難解なサンプルと試験条件でも、より迅速かつ正確な測定を実現します。DirectStrainは、急速に変化するサンプルの遷移においても一貫したデータ収集を保証し、
従来のDMA技術よりも50倍優れたひずみ精度を実現します。
この例では、DirectStrainによって、単一周波数の昇温で一般的な上昇率(2℃/分)の1つの実験において、6つの周波数での弾性率とtan δ を測定できます。
直接ひずみのメリット:
- 迅速かつ正確な測定を実現するリアルタイムのひずみ制御
- ひずみ精度が50倍改善
- 測定速度が35%向上
- インタラクティブな制御手法に見られるオーバーシュートやアンダーシュートを回避
- 高周波数での軟質検体の測定精度を向上
- 急速な上昇率でも一貫性のあるデータ収集を実現
One-Touch-Away™
「アプリ」スタイルのタッチスクリーン
DMA 850は、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、利便性がはるかに改善されています。
- 見やすく、使いやすい人間工学に基づいた設計
- 操作を簡素化し、ユーザーエクスペリエンスを向上する機能を満載
アプリスタイルのタッチスクリーン:
- 実験の開始/停止
- 温度の設計
- クランプ位置の設定
- トグルモーターモード
- 測定サンプル
- リアルタイムな信号
- ひと目でわかる試験と装置ステータス
「アプリスタイル」のタッチスクリーン、強力な新しいTRIOSソフトウェア、迅速かつ頑丈な定期較正がシームレスに連動し、ラボのワークフローや生産性を劇的に向上します。
JSONエクスポート
JSONエクスポート:将来的なデータ管理
- シームレスな統合: TRIOSデータをオープンスタンダードのJSON形式に変換し、プログラミングツール、データサイエンスのワークフロー、ラボシステム(例:LIMS)との統合を容易にします。JSONは以下で利用可能です:
- オプションで有効にすると、すべての保存時に自動的にエクスポート
- 手動エクスポートダイアログ
- 「LIMSに送信」機能の一部
- 「バッチ」処理ダイアログまたはコマンドライン
- TRIOS AutoPilot内で利用可能
- データの一貫性: 公開されているJSONスキーマにより、一貫したデータ構造が確保され、コードを一度書けばすべてのデータファイルに普遍的に適用できます。
- Pythonライブラリ: オープンソースのPythonライブラリ、TA Data Kit を使用してデータの取り込みを簡素化し、コード例を通じてデータの力を活用する方法を学びましょう。
詳細については、こちらをクリックしてください。
TRIOSソフトウェア
TRIOSソフトウェア
TAインスツルメントの最先端ソフトウェアパッケージは、熱解析とレオロジーのための装置制御、データ収集、データ分析に対して最新の技術を採用しています。直感的なユーザーインターフェースにより、実験を簡単かつ効率的にプログラムできるだけでなく、実験の処理と、データの表示・分析間を容易に移動できます。
- 単一のPCとソフトウェアパッケージにより、複数の装置を制御します
- DSC、TGA、DMA、SDT、TMA、レオメーターなどの技術により、データ結果のオーバーレイや比較を行います
- 生産性を高めるワンクリックの繰り返し分析
- 実験の詳細、データプロットと表、分析結果が記載されたカスタムレポートの自動生成
- プレーンテキスト、CSV、XML、Excel®、Word®、PowerPoint®、画像形式にデータをエクスポート
- 監査追跡とデータ完全性のための電子署名が付いたオプションのTRIOS Guardian
DMA Express
新しいDMA Express インターフェースは、シンプルな定義済みの実験要件がある新しいユーザー向けに設計されています。試験セットアップの詳細は、選択しやすい自己完結型の形式で表示されます。自己完結型のウィンドウ上に、妥当なデフォルト値で事前に設定された必要な試験パラメーターがすべて表示されます。DMA Expressは、ルーチンと一般的な試験タイプの研修時間を短縮し、実験設計におけるエラーのリスクを低減するとともに、ユーザーに自信を与えます。
試験モード | 利用可能な試験 |
振動 | 周波数掃引、ひずみ掃引、応力掃引、温度掃引、昇温、時間掃引、温度掃引(多周波数)/TTS、昇温(多周波数)、疲労試験 |
応力制御 | クリープ、クリープ回復、クリープTTS、等応力(IsoStress) |
ひずみ制御 | 応力緩和、応力緩和TTS、等ひずみ |
速度制御 | ひずみ上昇、応力上昇 |
DMA Unlimited
DMA UnlimitedインターフェースはDMA 850のパワフルな新しい機能を提供し、単一の試験であらゆる変形モードと熱プロファイルを連続設定できます。制約のない23の手順により複雑な実際の条件を再現でき、利便性がはるかに向上したDMA試験とプログラム実験を行うことができます。主なDMA Express試験モードのほか、高度なサンプル条件、変形、条件付きの終結段階、繰り返しセグメント機能から選択できます。あとは、あなたの想像力を解き放つだけです。
その他の実験制御:
- 設定温度への平衡化または上昇、目標温度で浸漬時間を設定
- 相対湿度レベルの設定または上昇、目標RHで浸漬時間を設定
- 荷重/応力の設定または上昇
- 変位/ひずみの設定または上昇
- 前の手順のループおよび繰り返し
- データ保存のオン/オフ、データサンプリングの間隔の設定
- モーターステータスの制御、外部イベントの設定、GCAの充填
制限のない試験シーケンス
DMA 850の高度なシステム設計により、従来のDMA装置の制約に縛られない、これまでにない機械試験の可能性を切り開きます。振動、過渡、ひずみおよび応力制御、機械および加熱条件など、様々な試験タイプを組み合わせた試験手順を初めて実現しました。この新しい機能により、DMA 850は1つの実験における様々な試験条件下で、完全な材料特性評価プロトコルを実行したり、特性評価直後に機械条件を適用できます。この新しい機能により、試験条件下で完全な材料特性評価を実現します。
データ分析機能
データ分析機能
実験中でも実施できるリアルタイムのデータ分析のための、包括的な関連ツールを利用できます。TRIOSにシームレスに統合できるパワフルで万能な機能によって、材料の挙動に関する実行可能な情報を入手することができます。
すべての標準的なDMA分析:
- 開始点・終了点分析
- 信号最大値と最小値
- 信号変化
- 交差点弾性率
- 特定のX点またはY点での曲線値
- 第一導関数と第二導関数
- 曲線の下側領域
- ピーク高さ
- ピーク積分と稼働積分
- 数学的フィッティング:直線、多項式または指数
高度な分析機能:
- 自動曲線シフトとシンプルなマスター曲線生成機能が付いた時間温度スーパーポジション(TTS)分析
- 活性化エネルギー計算
- WLF係数の計算
- Cole-ColeおよびVan Gurp-Palmenプロット
- 内蔵モデル:緩和スペクトル、弾性率の相互変換、クリープ信号分析
- ユーザー指定の変数とモデルによる、高度なカスタム分析
迅速かつ容易な較正
迅速かつ容易な較正
TRIOSソフトウェアにより、DMA経験がないユーザーでも、クランプとDMA 850を容易に較正できます。写実的な画像と明確な説明、シンプルな手順でオペレーターを誘導し、オペレーターの研修時間を短縮します。サマリレポートではひと目で較正ステータスを確認でき、データの完全性を保証します。
完全なデータ記録
完全なデータ記録
高度なデータ収集システムが関連するすべての信号、有効な較正、システム設定を自動で保存します。各データポイントの波形はリサジュープロットとして表示される場合があり、応力-ひずみ関係を視覚的に提示します。この包括的な情報は、手法開発、手順展開、データ確認に欠かせない要素です。
The DMA 850 features clamps in a complete set of deformation types, so a broad range of samples can be accurately analyzed and closely resemble real world process or application conditions. Each clamp is individually optimized for accuracy and ease-of-use.
特長とメリット
特長とメリット:
- 高剛性の低質量設計が、最高水準の正確な弾性率を実現します
- 低熱質量の設計で温度平衡時間を短縮し、遷移温度の正確性と精度を最適化します
- 各クランプの剛性の較正により、動作間の弾性率の正確性と再現性を保証します
- シンプルなダブテール接続は自己調整設計で設置しやすい、精度を高め、設置時間を短縮します
- 少ないコンポーネントで構成されており、複雑性や調整不良、測定エラーを低減します
- 粉末や液体に浸した材料などの難解な測定にも対応する革新的な設計
- 引張、圧縮およびシアークランプ向けに改良された新しい設計が調整を簡略化し、サンプルのロードの再現性を向上するため、使いやすさが大幅に改善されました
競合他社の装置設計に見られる複雑な組み立て手順がない、箱から取り出すだけですぐに使用できるクランプを提供しているのは、TAインスツルメントだけです。
デュアルおよびシングルカンチレバー
デュアルおよびシングルカンチレバー
(クランプ曲げ用の)カンチレバーは、熱可塑性物質やその他水分が多い物質(エラストマーなど)を評価するための汎用モードに最適です。サンプル長8、20、35 mmに対応するカンチレバークランプは、デュアル/シングルの設計が利用可能です。デュアルカンチレバーは、対応している熱硬化の測定に最適です。
引張
引張
引張クランプは、フィルムやファイバーの一軸変形向けに設計されています。振動実験では、一定または可変手法によって、座屈や不要なクリープを防止する静的負荷を適用します。新しく設計されたフィルム張力クランプがクランプ機構を簡略化することで使いやすさとクランプの均一性を向上させ、サンプルのすべりを効果的に防止します。図解ガイドがフィルムサンプル調整の助けとなり、統合サポートが繊維試験を簡略化します。DMA 850の継続的な移動により、利便性の高いサンプル引張荷重を実現します。
3点曲げ
3点曲げ
3点曲げ(または自由曲げ)は、固定の効果を排除できるため、「純粋な」変形のモードと見なされることが多いです。5 mm、10 mm、15 mm、20 mmおよび50 mmのサンプルに対応しており、様々なサンプルの剛性と検体サイズを測定できます。20 mmと50 mmのクランプで利用可能な独自の低摩擦ローラーベアリング設計が、検体のねじりや曲げに対応することで、弾性率の正確性と再現性を強化します。
シアーサンドイッチ
シアーサンドイッチ
剪断係数Gを測定するために、サイズが等しい2つの同じ材料が固定プレートと可動プレートの間で剪断されます。このモードは、ゲルなどの軟質材料、粘着剤(PSA)、高粘度樹脂に最適です。
圧縮
圧縮
並行プレート圧縮の測定は、発泡剤やエラストマーなど、低弾性率と中弾性率材料に最適です。また、膨張または収縮の測定、接着剤のタック試験、ゴムOリングの圧縮などに利用できます。新しい自己調整機構が上部プレートと下部プレートの平行性を確保し、ひずみと荷重の均一性を強化しながら、ユーザー相互作用を簡略化し、弾性率の正確性を向上させます。
標準的な圧縮キットには、直径15 mmと40 mmの並行プレートが付属しており、低剛性、中剛性のサンプルのバルク測定に対応するように設計されています。押込キットは、高剛性の材料と、半球状、1 mmの押込、6 mmプレートなどの小さいプローブによる局所測定に対応するように設計されています。
パウダークランプ
パウダークランプ
機械技術では、ルースパウダーの遷移温度を測定することが難しい場合があります。DMA 850向けの粉体アクセサリは、デュアルカンチレバークランプと併用することで、機械分析の強化された感度と粉体特性技術のシンプルなサンプル準備を組み合わせて、ルースパウダーの遷移温度を観察することができます。
水没
水没
DMA 850用の水没クランプは、最大150℃の液体環境における機械的特性の測定に最適な試験環境を提供するように設計されています。
- サンプルに近いフルードリザーバー内に配置されている熱電対により、正確なサンプル温度を測定します
- 不活性化処理済ステンレススチールによる構造とシールがないデザインにより、幅広い液体に対応します
- 標準ファーナスによる温度制御により、追加の循環装置や環境システムは不要です
サンプルサイズ
サンプルサイズ
変形モード | |
デュアル/シングルカンチレバー | 8/4* mm(長さ)、最大15 mm(幅)、5 mm(厚さ) |
20/10* mm(長さ)、最大15 mm(幅)、5 mm(厚さ) | |
35/17.5* mm(長さ)、最大15 mm(幅)、5 mm(厚さ) | |
3点曲げ | 5、10または15 mm(長さ)、最大15 mm(幅)、7 mm(厚さ) |
20 mm(長さ)、最大15 mm(幅)、7 mm(厚さ) | |
50 mm(長さ)、最大15 mm(幅)、7 mm(厚さ) | |
引張 | |
フィルム/ファイバー | 5~30 mm(長さ)、最大8 mm(幅)、2 mm(厚さ) |
ファイバー | 5~30 mm(長さ)、5デニール(0.57テックス)~直径0.8 mm |
剪断 | 10平方ミリメートル、最大4 mm(厚さ) |
圧縮 | 直径15および40 mm、最大10 mm(厚さ) |
水没 | |
引張 | 15 mm(長さ)、最大8 mm(幅)、2 mm(厚さ)で固定 |
圧縮 | 直径25 mm、最大10 mm(厚さ) |
3点曲げ | 5、10または15 mm(長さ)、最大15 mm(幅)、7 mm(厚さ) |
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。
標準ファーナス
標準ファーナス
DMA 850の標準ファーナスは幅広い測定範囲に対応するバイファイラ巻ファーナスであり、-160℃~600℃の均一な温度制御を実現します。現場での実績がある設計により、加熱、冷却および等温操作での温度範囲全体に対して、効率的かつ正確な温度制御を可能にします。低温制御については、試験要件に合わせて4つの冷却アクセサリのうちの1つを組み合わせることができます。高感度の熱電対はサンプルに近接しており、変形モードにかかわらず、サンプル温度の代表的な測定値を提示します。
温度範囲 | -160~ 600 ˚C |
加熱速度 | 0.1~ 20 ˚C/min |
冷却速度 | 0.1~ 10 ˚C/min |
等温安定性 | ± -.1 ˚C |
気体冷却アクセサリ
気体冷却アクセサリ
気体冷却アクセサリ(GCA)はDMA 850の動作範囲を-150℃まで拡大し、制御された液体窒素の蒸発から発生した冷たい窒素を使用します。GCAタンクの自動充填が発生するタイミングをスキャン完了後に設定できます。
また、DMA 850の動作範囲全体(-150~600℃)において、弾道または制御冷却速度を実現します。一般的に、最大冷却速度は設置されたクランプの関数と、サンプルの熱特性です。下の図は、温度の関数としての制御冷却速度の一般的な範囲*を示しています。
*実際の性能は、実験室の条件と設置したクランプシステムに応じて若干異なる場合があります。
空気冷却システム(ACS)
空気冷却システム(ACS)
新しい空気冷却システムモデルは、独自の気流冷却システムで、液体窒素を利用しない低温試験機能を提供します。ACS-2およびACS-3の2つのモデルは多重段階のカスケードコンプレッサー設計を採用し、冷媒として圧縮空気(7 bar、200 l/分)を利用できます。ACS-2およびACS-3は、-50℃および-100 °Cの低温で標準ファーナスを備えたDMA 850の運用が可能です*。冷却システムによって、液体窒素の使用と実験室の関連する危険性を減らし、投資収益率を改善できます。
窒素パージ冷却装置
窒素パージ冷却装置
窒素パージ冷却装置(NPC)はDMA 850での低温温度試験に代わる革新的な方法です。NPCはすべての試験ジオメトリについて、-160℃もの低温におけるクラッシュ冷却と制御加熱を提供します。また、連続した実験の間のクールダウン時間を最低限に抑える場合に最適な選択肢です。熱交換器を備えた2.5 Lの液体窒素充填デュワーが窒素ガス(2 bar~8 bar、30 L/分)をDMA 850標準ファーナスへ供給する前に冷却します。NPCは冷却機能を必要とする研究所に適した小さく、経済的で、効果的な選択肢です。
DMA-RHアクセサリ
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:
- 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。
- 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。
- 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