Contrôle rapide de la température et précision inégalée lors d’essais effectués hors température ambiante.
Plan Peltier supérieur pour plan Peltier (UPP)
L’UPP est un système de contrôle rapide de la température qui est essentiel lors d’essais à des températures bien différentes de la température ambiante. Des erreurs de mesure de plus de 40 % peuvent se produire lorsque le contrôle de la température est limité à un seul côté de l’échantillon, même à 40°C, et ne se développent que lorsque l’on s’éloigne de la température ambiante. L’utilisation de l’UPP avec des plans Peltier inférieurs permet un contrôle uniforme et précis de la température entre -40 C et 200°C, éliminant les erreurs de mesure de la viscosité, du seuil de contrainte, de G’, de G”, de tan δ et des autres données rhéologiques.
L’UPP est la seule technologie de chauffage supérieur à base d’effet Peltier ayant une mesure directe de la température de l’échantillon, rendue possible par le contrôle actif de la température (ATC)1 breveté de TA. Cette technologie se combine avec la technologie de dissipation thermique brevetée2 de TA pour diriger la chaleur directement vers l’échantillon afin d’obtenir le contrôle de la température et la caractérisation des matériaux les plus précis, ce qui répond à un large éventail de besoins en matière d’essais.
Caractéristiques et avantages
- Le dissipateur thermique breveté conduit directement la chaleur sur l’échantillon, ce qui crée une température uniforme dans l’échantillon et élimine les erreurs de mesure
- Contrôle rapide de la température grâce à des éléments Peltier pour améliorer la productivité
- Large plage de température de fonctionnement de -40 °C à 200 °C* dans une configuration simple et compacte sans azote liquide ni refroidisseurs mécaniques
- Une mesure directe de la température de l’échantillon avec un ATC* breveté offre une reproductibilité des données inégalée avec des systèmes de four (ETC et FCO)
- Protection des échantillons des influences de l’environnement :
- Réservoir à solvant en option : évite l’évaporation des échantillons aqueux et volatils
- Bouclier thermique : protège de la condensation
- Ports de purge des gaz : évite la dégradation grâce à une atmosphère inerte autour de l’échantillon
- Compatible avec des accessoires supplémentaires pour répondre à tous les besoins en matière d’essais :
- Toutes les plans Peltier, y compris les plans jetables et le plans à vis
- Accessoire de réticulation sous lumière UV
- Microscope modulaire (MMA)
- Accessoire de plan optique (OPA)
*Pour atteindre une température maximum de 200°C, les systèmes HT-APP et UPP doivent être utilisés conjointement.
Technologie
La conception innovante à éléments Peltier de l’UPP améliore la vitesse de réponse en température et permet de travailler à des températures inférieures à la température ambiante, le tout, sans azote liquide ni installation coûteuse de circulation de fluide. Qu’il s’agisse de programmer des balayages en température, des rampes, ou de créer des profils complexes de température pour simuler des conditions de process, la réponse rapide à la température de l’UPP répondra à vos besoins en matière d’essai.
Le contrôle actif de la température (ATC) breveté de TA assure une détection sans contact de la température pour la mesure et le contrôle actifs de la surface supérieure de l’échantillon. Un PRT est positionné directement sur l’échantillon, en contact étroit avec le centre de la géométrie supérieure. Il n’est pas nécessaire de recourir à des procédures d’étalonnage complexes et à des tables de compensation. Avec le PRT du plan Peltier inférieur, le DHR peut modifier la température au-dessus et en dessous de l’échantillon à la même vitesse pour obtenir des profils de rampe de température réels et des données précises. Grâce à la technologie ATC, les données obtenues avec l’UPP correspondront aux données obtenues avec d’autres systèmes thermiques, tels que le four ETC.
La technologie de dissipation thermique brevetée de TA dirige directement la chaleur sur l’échantillon pour garantir une température uniforme de l’échantillon dans les directions verticales et radiales. Contrairement aux conceptions concurrentes, cette technologie fournit des mesures précises à tous les entrefers, ce qui facilite le chargement et les options de préparation des échantillons, en particulier pour les plus épais d’entre-eux.
Ces technologies fonctionnent ensemble pour fournir un contrôle rapide et précis de la température, ce qui permet d’augmenter la productivité sans compromettre la précision des mesures.
Applications de l’UPP
Viscosité du liant bitumineux
Conformément aux normes fédérales, un échantillon de liant bitumineux doit être entièrement équilibré en température, à 0,1 C près, avant d’effectuer des mesures rhéologiques. Dans le graphique ci-dessus, la température passe rapidement et précisément de 25 C à 85 C dans les minutes qui suivent le début de l’expérience. Les données montrent en outre que dès que la température se situe à plus ou moins 0,1 C de l’objectif, la viscosité du liant bitumineux est entièrement équilibrée. Aucune modification n’est observée au niveau de la viscosité, même après 20 minutes supplémentaires, ce qui indique qu’il y a un décalage minimal entre la consigne et la température réelle de l’échantillon. Qu’il s’agisse de programmer des balayages en température, des rampes ou des profils thermiques complexes pour simuler étroitement les conditions d’un process, la réponse rapide et précise de l’UPP réduit la durée entre les essais, ce qui se traduit par une augmentation de la productivité sans compromettre la précision des mesures.
Réticulation des plastisols
Les données de rhéologie sont souvent utilisées pour optimiser les conditions d’un process, telles que l’identification des températures de fonctionnement, les temps de cycle de moulage, le recuit et bien d’autres. Même les petites erreurs de température, en particulier les températures non uniformes des échantillons, entraînent des données erronées, la mise en œuvre de conditions de processus de fabrication incorrectes, et au final, une mauvaise performance du produit.
Le graphique montre une rampe de température sur un plastisol utilisant trois configurations de système de température, un four combiné radiation-convection (ETC), un plan Peltier inférieur seul, et un plan Peltier inférieur combiné à un plan Peltier supérieur (UPP). Un profil de température uniforme dans l’échantillon est atteint lorsque l’échantillon est chauffé à la fois par le haut et par le bas, comme avec l’ETC et l’UPP. Les données obtenues à partir des configurations ETC et UPP se correspondent exactement, cela vient du fait que le chauffage de l’échantillon est uniforme de haut en bas. La température de réticulation, observée par une forte augmentation de G’, se produit à environ 60°C. Cependant, lorsqu’on chauffe l’échantillon en utilisant uniquement le plan Peltier inférieur, la température de l’échantillon est en retard par rapport au profil de chauffage, ce qui entraîne un gradient de température dans l’échantillon. Il semble donc y avoir un début de réticulation autour de 70°C, en retard par rapport aux autres configurations. Le contrôle direct de la température de l’UPP permet aux utilisateurs d’obtenir des mesures rhéologiques précises et exactes, ainsi qu’une répétabilité des données inégalée, et ce, même par rapport à différentes configurations de système de température .
Caractérisation des adhésifs
Le succès et les propriétés intéressantes d’un adhésif dépendent de sa capacité à adhérer et à résister au décollement d’un substrat. La mesure des propriétés viscoélastiques, telles que G’, G” et tan δ, permet aux utilisateurs de quantifier les caractéristiques de la performance telles que la force de cohésion, la pégosité et la plage de température d’utilisation. Par exemple, la fenêtre de performance d’un adhésif sensible à la pression (PSA) est très sensible à la Tg qui définit la température d’utilisation la plus faible d’un PSA.
Dans cet exemple de PSA, un essai de rampe en température en mode oscillation a été effectué à 5 C/min. Le pic du signal de tan δ est utilisé pour déterminer que la Tg du matériau est égale à 6,90 C, ce qui indique la température d’utilisation la plus basse. Les signaux G’ et G” fournissent des mesures quantitatives de la force de cohésion et de pégosité du matériau entre -30 °C et 200 °C. Les comportements d’adhésion et de pelage peuvent être étudiés plus en détail en utilisant des balayages en fréquence aux températures d’utilisation finales. La configuration simple de l’UPP permet de contrôler précisément la température, même à des températures inférieures à la température ambiante sans avoir besoin d’azote liquide ou de refroidisseurs mécaniques.
- Description
-
Plan Peltier supérieur pour plan Peltier (UPP)
L’UPP est un système de contrôle rapide de la température qui est essentiel lors d’essais à des températures bien différentes de la température ambiante. Des erreurs de mesure de plus de 40 % peuvent se produire lorsque le contrôle de la température est limité à un seul côté de l’échantillon, même à 40°C, et ne se développent que lorsque l’on s’éloigne de la température ambiante. L’utilisation de l’UPP avec des plans Peltier inférieurs permet un contrôle uniforme et précis de la température entre -40 C et 200°C, éliminant les erreurs de mesure de la viscosité, du seuil de contrainte, de G’, de G”, de tan δ et des autres données rhéologiques.
L’UPP est la seule technologie de chauffage supérieur à base d’effet Peltier ayant une mesure directe de la température de l’échantillon, rendue possible par le contrôle actif de la température (ATC)1 breveté de TA. Cette technologie se combine avec la technologie de dissipation thermique brevetée2 de TA pour diriger la chaleur directement vers l’échantillon afin d’obtenir le contrôle de la température et la caractérisation des matériaux les plus précis, ce qui répond à un large éventail de besoins en matière d’essais.
(1) Brevet déposé aux États-Unis sous le numéro 6 931 915(2) (2) Brevet déposé aux États-Unis sous le numéro 7 168 299 - Caractéristiques
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Caractéristiques et avantages
- Le dissipateur thermique breveté conduit directement la chaleur sur l’échantillon, ce qui crée une température uniforme dans l’échantillon et élimine les erreurs de mesure
- Contrôle rapide de la température grâce à des éléments Peltier pour améliorer la productivité
- Large plage de température de fonctionnement de -40 °C à 200 °C* dans une configuration simple et compacte sans azote liquide ni refroidisseurs mécaniques
- Une mesure directe de la température de l’échantillon avec un ATC* breveté offre une reproductibilité des données inégalée avec des systèmes de four (ETC et FCO)
- Protection des échantillons des influences de l’environnement :
- Réservoir à solvant en option : évite l’évaporation des échantillons aqueux et volatils
- Bouclier thermique : protège de la condensation
- Ports de purge des gaz : évite la dégradation grâce à une atmosphère inerte autour de l’échantillon
- Compatible avec des accessoires supplémentaires pour répondre à tous les besoins en matière d’essais :
- Toutes les plans Peltier, y compris les plans jetables et le plans à vis
- Accessoire de réticulation sous lumière UV
- Microscope modulaire (MMA)
- Accessoire de plan optique (OPA)
*Pour atteindre une température maximum de 200°C, les systèmes HT-APP et UPP doivent être utilisés conjointement.
- Technologie
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Technologie
La conception innovante à éléments Peltier de l’UPP améliore la vitesse de réponse en température et permet de travailler à des températures inférieures à la température ambiante, le tout, sans azote liquide ni installation coûteuse de circulation de fluide. Qu’il s’agisse de programmer des balayages en température, des rampes, ou de créer des profils complexes de température pour simuler des conditions de process, la réponse rapide à la température de l’UPP répondra à vos besoins en matière d’essai.
Le contrôle actif de la température (ATC) breveté de TA assure une détection sans contact de la température pour la mesure et le contrôle actifs de la surface supérieure de l’échantillon. Un PRT est positionné directement sur l’échantillon, en contact étroit avec le centre de la géométrie supérieure. Il n’est pas nécessaire de recourir à des procédures d’étalonnage complexes et à des tables de compensation. Avec le PRT du plan Peltier inférieur, le DHR peut modifier la température au-dessus et en dessous de l’échantillon à la même vitesse pour obtenir des profils de rampe de température réels et des données précises. Grâce à la technologie ATC, les données obtenues avec l’UPP correspondront aux données obtenues avec d’autres systèmes thermiques, tels que le four ETC.
La technologie de dissipation thermique brevetée de TA dirige directement la chaleur sur l’échantillon pour garantir une température uniforme de l’échantillon dans les directions verticales et radiales. Contrairement aux conceptions concurrentes, cette technologie fournit des mesures précises à tous les entrefers, ce qui facilite le chargement et les options de préparation des échantillons, en particulier pour les plus épais d’entre-eux.
Ces technologies fonctionnent ensemble pour fournir un contrôle rapide et précis de la température, ce qui permet d’augmenter la productivité sans compromettre la précision des mesures.
- Applications
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Applications de l’UPP
Viscosité du liant bitumineux
Conformément aux normes fédérales, un échantillon de liant bitumineux doit être entièrement équilibré en température, à 0,1 C près, avant d’effectuer des mesures rhéologiques. Dans le graphique ci-dessus, la température passe rapidement et précisément de 25 C à 85 C dans les minutes qui suivent le début de l’expérience. Les données montrent en outre que dès que la température se situe à plus ou moins 0,1 C de l’objectif, la viscosité du liant bitumineux est entièrement équilibrée. Aucune modification n’est observée au niveau de la viscosité, même après 20 minutes supplémentaires, ce qui indique qu’il y a un décalage minimal entre la consigne et la température réelle de l’échantillon. Qu’il s’agisse de programmer des balayages en température, des rampes ou des profils thermiques complexes pour simuler étroitement les conditions d’un process, la réponse rapide et précise de l’UPP réduit la durée entre les essais, ce qui se traduit par une augmentation de la productivité sans compromettre la précision des mesures.
Réticulation des plastisols
Les données de rhéologie sont souvent utilisées pour optimiser les conditions d’un process, telles que l’identification des températures de fonctionnement, les temps de cycle de moulage, le recuit et bien d’autres. Même les petites erreurs de température, en particulier les températures non uniformes des échantillons, entraînent des données erronées, la mise en œuvre de conditions de processus de fabrication incorrectes, et au final, une mauvaise performance du produit.
Le graphique montre une rampe de température sur un plastisol utilisant trois configurations de système de température, un four combiné radiation-convection (ETC), un plan Peltier inférieur seul, et un plan Peltier inférieur combiné à un plan Peltier supérieur (UPP). Un profil de température uniforme dans l’échantillon est atteint lorsque l’échantillon est chauffé à la fois par le haut et par le bas, comme avec l’ETC et l’UPP. Les données obtenues à partir des configurations ETC et UPP se correspondent exactement, cela vient du fait que le chauffage de l’échantillon est uniforme de haut en bas. La température de réticulation, observée par une forte augmentation de G’, se produit à environ 60°C. Cependant, lorsqu’on chauffe l’échantillon en utilisant uniquement le plan Peltier inférieur, la température de l’échantillon est en retard par rapport au profil de chauffage, ce qui entraîne un gradient de température dans l’échantillon. Il semble donc y avoir un début de réticulation autour de 70°C, en retard par rapport aux autres configurations. Le contrôle direct de la température de l’UPP permet aux utilisateurs d’obtenir des mesures rhéologiques précises et exactes, ainsi qu’une répétabilité des données inégalée, et ce, même par rapport à différentes configurations de système de température .
Caractérisation des adhésifs
Le succès et les propriétés intéressantes d’un adhésif dépendent de sa capacité à adhérer et à résister au décollement d’un substrat. La mesure des propriétés viscoélastiques, telles que G’, G” et tan δ, permet aux utilisateurs de quantifier les caractéristiques de la performance telles que la force de cohésion, la pégosité et la plage de température d’utilisation. Par exemple, la fenêtre de performance d’un adhésif sensible à la pression (PSA) est très sensible à la Tg qui définit la température d’utilisation la plus faible d’un PSA.
Dans cet exemple de PSA, un essai de rampe en température en mode oscillation a été effectué à 5 C/min. Le pic du signal de tan δ est utilisé pour déterminer que la Tg du matériau est égale à 6,90 C, ce qui indique la température d’utilisation la plus basse. Les signaux G’ et G” fournissent des mesures quantitatives de la force de cohésion et de pégosité du matériau entre -30 °C et 200 °C. Les comportements d’adhésion et de pelage peuvent être étudiés plus en détail en utilisant des balayages en fréquence aux températures d’utilisation finales. La configuration simple de l’UPP permet de contrôler précisément la température, même à des températures inférieures à la température ambiante sans avoir besoin d’azote liquide ou de refroidisseurs mécaniques.
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