一、主要功能及應(yīng)用
轉(zhuǎn)矩流變儀是研究材料的流動(dòng)、塑化、熱、剪切穩(wěn)定性的理想設(shè)備，該流變儀提供了更接近于實(shí)際加工的動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，可以在類(lèi)似實(shí)際加工的情況下，連續(xù)、準(zhǔn)確可靠地對(duì)材料的流變性能進(jìn)行測(cè)定，如多組份物料的混合、熱固性樹(shù)脂的交聯(lián)固化、彈性體的硫化，材料的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性以及螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)體系加工性能的影響等。
轉(zhuǎn)矩流變儀是全部過(guò)程由計(jì)算機(jī)測(cè)控，采用了大規(guī)模集成塊，數(shù)據(jù)采集、控制以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理均由相應(yīng)軟件完成的儀器，這不僅表現(xiàn)為儀器操作方便、控制精確、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出快捷高效，更重要的是，在軟件的支持下，完成傳統(tǒng)轉(zhuǎn)矩流變儀不能完成的功能，例如，線性升速測(cè)量材料的剪切敏感特性，粘度譜測(cè)量過(guò)程中的壓力入口校正和非牛頓流體校正等。
可以用來(lái)研究熱塑性材料的熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性、流動(dòng)和塑化行為，其zui大特點(diǎn)是能在類(lèi)似實(shí)際加工過(guò)程中連續(xù)準(zhǔn)確可靠地對(duì)體系的流變性能進(jìn)行測(cè)定，還可以完成熱固性材料的固化特性測(cè)試。對(duì)教學(xué)、科研和新材料的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)工藝條的確定有很大的價(jià)值。
近年來(lái)，計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)產(chǎn)生了巨大進(jìn)步，我們將更多的新技術(shù)融入到塑化儀測(cè)試技術(shù)之中，特別是Windows操作系統(tǒng)給PC機(jī)信息處理能力帶來(lái)的革命性變化，數(shù)據(jù)采集、控制以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理均由相應(yīng)的軟件完成，可形成柔性強(qiáng)，信息管理和處理能力強(qiáng)等諸多特點(diǎn)，使用極其方便并能獲得更多的合成材料的物性信息。這不僅表現(xiàn)為儀器操作方便、控制精確、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出快捷高效，并能對(duì)材料表觀粘度與剪切速率關(guān)系測(cè)量過(guò)程中進(jìn)行口模校正。
二、工作原理
本設(shè)備配有不同參數(shù)的螺桿，在具有一定溫度的圓筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)，筒的另端設(shè)有送料斗。當(dāng)原料被送至筒的2/3處時(shí)逐步增塑，進(jìn)入到筒的剩余部分內(nèi)被均化，當(dāng)所有顆粒全部溶化后即可利用毛細(xì)管擠出模具成為母料或注入模具成形，同時(shí)設(shè)備也完成對(duì)材料的表觀粘度與剪切速度及剪切應(yīng)力關(guān)系的測(cè)量。
本設(shè)備支持軟件集由表觀粘度試驗(yàn)軟件plastic與表觀粘度測(cè)試數(shù)據(jù)處理軟件WinNian組成。plastic軟件可通過(guò)PC機(jī)的串行口分別實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和參數(shù)控制，以及建立人機(jī)信息交互界面，如圖1所示。這個(gè)界面功能比較齊全，可以完成6路溫度的測(cè)控，包括轉(zhuǎn)速設(shè)定、測(cè)量和控制，扭矩、壓力測(cè)量等。曲線窗口可以實(shí)時(shí)顯示以上各數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)間的曲線。這些數(shù)據(jù)可以由的WinNian進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
當(dāng)改變擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速，可改變口模內(nèi)外壓力差P值和擠出流量Q值，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以文件的形式保存。該文件在軟件WinNian中打開(kāi)，篩選出具有代表性數(shù)據(jù)自動(dòng)輸出雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)的 g-h，g-t 曲線。
三、主要組成
1、系統(tǒng)
（1）主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（2）混煉單元（3）塑料擠出單元（4）主測(cè)控系統(tǒng)（5）多段溫度測(cè)控系統(tǒng) （6）測(cè)控系統(tǒng) （7）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （8）計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)軟件及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
2、配置
以Polylab OS轉(zhuǎn)矩流變儀為例，該設(shè)備包括主機(jī)（主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）和單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)（塑料擠出單元）、密煉機(jī)（混煉單元）、牽引系統(tǒng)、切粒機(jī)、水槽（后處理系統(tǒng)）等外接裝置。[1]
四、主要技術(shù)指標(biāo)
1、可移動(dòng)式測(cè)控主機(jī)平臺(tái)
◆ 應(yīng)用：
HCR-200流變儀可以用來(lái)研究熱塑性材料的熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性、流動(dòng)和塑化行為，其zui大特點(diǎn)是能在類(lèi)似實(shí)際加工過(guò)程中連續(xù)準(zhǔn)確可靠地對(duì)體系的流變性能進(jìn)行測(cè)定，還可以完成熱固性材料的固化特性測(cè)試。
◆ 技術(shù)參數(shù)：
電機(jī)功率： 4.4kw
電機(jī)轉(zhuǎn)速： 1500 rpm
減速器： 1：10.15
動(dòng)力輸出轉(zhuǎn)速： 0 ~ 145
轉(zhuǎn)速控制精度： 0.5 %F.S
溫度控制： 5 路測(cè)溫，其中4 路控溫
靜態(tài)測(cè)量精度： 0.1℃
溫度控制精度： ±1℃
轉(zhuǎn)矩測(cè)量量程： 0 ~ 300 Nm
轉(zhuǎn)矩測(cè)量精度： 0.1%F.S
熔體壓力測(cè)量量程： 0.1 ~ 100 Mpa
熔體壓力測(cè)量精度： 0.5%F.S
軟件：
1、iTest OS測(cè)控軟件
2、聚合物熔體粘度測(cè)量數(shù)據(jù)處理軟件
3、擠出機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件
4、混合器數(shù)據(jù)處理軟件
◆ 機(jī)器體積： 80×44×142 cm
可移動(dòng)式混煉平臺(tái)
◆ 應(yīng)用：
混合器平臺(tái)可以進(jìn)行多組分熱塑性材料熱融合測(cè)試，熱固性材料固化性能測(cè)試，熱穩(wěn)定性測(cè)試，剪切敏感性測(cè)試，物料混煉等多種實(shí)驗(yàn)。
◆ 技術(shù)參數(shù)：
容 量： 60ml
材 質(zhì)： 304L （進(jìn)口）
轉(zhuǎn)子類(lèi)型： Roller
轉(zhuǎn) 速 比： 3：2
zui高溫度： 350℃-400℃
zui大扭矩： 200 Nm
加熱方式： 電加熱
加工功率/片： 1000W
加 熱 區(qū)： 3 路
◆ 機(jī)器體積： 50×40×162 cm
可移動(dòng)式擠出機(jī)平臺(tái)
◆ 應(yīng)用：
擠出機(jī)平臺(tái)可選用不同壓縮比粒料和粉料螺桿，配合平模模具、毛細(xì)管模具、擠管模具、電線包覆模具進(jìn)行不同工藝的模擬試驗(yàn)。利用毛細(xì)管擠出模具還可以完成材料的粘度與剪切速率及剪切應(yīng)力的關(guān)系測(cè)量。
◆ 技術(shù)參數(shù)：
L:D： 25:1
螺桿直徑： 20
壓 縮 比： 粒料2.1:1、粉料2.4:1
zui高溫度： 350℃-400℃
加熱方式： 電加熱
加工功率/片： 800W
加 熱 區(qū)： 4 路
料溫測(cè)量： 1 路
◆ 機(jī)器體積： 55×40×155 cm
擠出機(jī)模具
毛細(xì)管模具： 含Ф1.27 mm 長(zhǎng)徑比：20/1、30/1、40/1 模芯各一
擠管模具： 外徑：Ф12.5mm，內(nèi)徑: Ф10 mm
平模模具： L×W：50 ×1.8 mm
電線包覆模具： 線芯：Ф1.5mm，口模: Ф4.0mm
5、其他技術(shù)要求
1）動(dòng)力數(shù)據(jù)和環(huán)境要求
● 低壓供電標(biāo)準(zhǔn)： 380V 25A
● 環(huán)境溫度要求： 10-40℃
● 空所相對(duì)濕度要求： max.80%,無(wú)凝露
● 地面平整 、水平
2）機(jī)器外觀顏色
● 測(cè)控主機(jī)/主機(jī)平臺(tái) 供方標(biāo)準(zhǔn)
● 混合器/混煉平臺(tái) 供方標(biāo)準(zhǔn)
● 擠出機(jī)/擠出平臺(tái) 供方標(biāo)準(zhǔn)
3）供方提供文件資料內(nèi)容
● 使用說(shuō)明書(shū)
● 產(chǎn)品合格證
● 產(chǎn)品裝箱單
● 產(chǎn)品軟件光盤(pán)
