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一、主要功能及應(yīng)用

轉(zhuǎn)矩流變儀是研究材料的流動、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)際加工的動態(tài)測量方法，可以在類似實(shí)際加工的情況下，連續(xù)、準(zhǔn)確可靠地對材料的流變性能進(jìn)行測定，如多組份物料的混合、熱固性樹脂的交聯(lián)固化、彈性體的硫化，材料的動態(tài)穩(wěn)定性以及螺桿轉(zhuǎn)速對體系加工性能的影響等。

轉(zhuǎn)矩流變儀是全部過程由計算機(jī)測控，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，線性升速測量材料的剪切敏感特性，粘度譜測量過程中的壓力入口校正和非牛頓流體校正等。

可以用來研究熱塑性材料的熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性、流動和塑化行為，其zui大特點(diǎn)是能在類似實(shí)際加工過程中連續(xù)準(zhǔn)確可靠地對體系的流變性能進(jìn)行測定，還可以完成熱固性材料的固化特性測試。對教學(xué)、科研和新材料的開發(fā)和生產(chǎn)工藝條的確定有很大的價值。

近年來，計算機(jī)測控技術(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，并能對材料表觀粘度與剪切速率關(guān)系測量過程中進(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，同時設(shè)備也完成對材料的表觀粘度與剪切速度及剪切應(yīng)力關(guān)系的測量。

本設(shè)備支持軟件集由表觀粘度試驗(yàn)軟件plastic與表觀粘度測試數(shù)據(jù)處理軟件WinNian組成。plastic軟件可通過PC機(jī)的串行口分別實(shí)現(xiàn)對試驗(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。這個界面功能比較齊全，可以完成6路溫度的測控，包括轉(zhuǎn)速設(shè)定、測量和控制，扭矩、壓力測量等。曲線窗口可以實(shí)時顯示以上各數(shù)據(jù)對時間的曲線。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，篩選出具有代表性數(shù)據(jù)自動輸出雙對數(shù)坐標(biāo)的 g-h，g-t 曲線。

三、主要組成
1、系統(tǒng)

（1）主驅(qū)動系統(tǒng)（2）混煉單元（3）塑料擠出單元（4）主測控系統(tǒng)（5）多段溫度測控系統(tǒng) （6）測控系統(tǒng) （7）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （8）計算機(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、可移動式測控主機(jī)平臺 

 ◆ 應(yīng)用：

    HCR-200流變儀可以用來研究熱塑性材料的熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性、流動和塑化行為，其zui大特點(diǎn)是能在類似實(shí)際加工過程中連續(xù)準(zhǔn)確可靠地對體系的流變性能進(jìn)行測定，還可以完成熱固性材料的固化特性測試。

◆ 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 路測溫，其中4 路控溫
靜態(tài)測量精度：       0.1℃
溫度控制精度：       ±1℃
轉(zhuǎn)矩測量量程：       0 ~ 300 Nm
轉(zhuǎn)矩測量精度：       0.1%F.S
熔體壓力測量量程：     0.1 ~ 100 Mpa
熔體壓力測量精度：     0.5%F.S

軟件：

   1、iTest OS測控軟件

   2、聚合物熔體粘度測量數(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

可移動式混煉平臺 

◆ 應(yīng)用：

    混合器平臺可以進(jìn)行多組分熱塑性材料熱融合測試，熱固性材料固化性能測試，熱穩(wěn)定性測試，剪切敏感性測試，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

可移動式擠出機(jī)平臺 

◆ 應(yīng)用：

    擠出機(jī)平臺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℃ 

    ● 空所相對濕度要求： max.80%,無凝露 

    ● 地面平整 、水平

2）機(jī)器外觀顏色 

    ● 測控主機(jī)/主機(jī)平臺       供方標(biāo)準(zhǔn) 

    ● 混合器/混煉平臺         供方標(biāo)準(zhǔn)

    ● 擠出機(jī)/擠出平臺               供方標(biāo)準(zhǔn)

3）供方提供文件資料內(nèi)容 

     ● 使用說明書 

     ● 產(chǎn)品合格證 

     ● 產(chǎn)品裝箱單 

     ● 產(chǎn)品軟件光盤