INSTRUMENTS OVERVIEW
새로운 열경화성 고분자 재료 (thermoset) 또는 그 제품 (thermoset formulation)을 연구하는 데는 품질 관리, 생산공정의 단계로 나아가기 전에 재료가 어떻게 경화하는 지 깊은 이해가 필요합니다.
- 재료를 가열하면 어떤 변화가 생기는가?
- 재료 내 공극을 제거하는 데 압력은 언제 가하는 게 제일 좋은가?
- 120°C 또는 150°C, 180°C에서 재료가 얼마나 빨리 반응하는가?
오늘날 경화 상태를 확인하는데, 부정확하고 오류가 발생하기 쉬운 수동적 방법 또는 어려운 열 분석 기기를 사용하여 임의의 시간 동안 샘플을 경화시켜 이러한 요구를 해결합니다. 샘플의 경화가 완료되었을 수 있지만 아닐 수도 있습니다. 전통적인 방법으로는 확실히 알기가 어렵습니다.
- 필요 이상으로 오래동안 경화시키고 있는 지 여부를 어떻게 판단할 수 있는가?
Dielectric cure monitoring (유전체 경화 모니터링)에 의하면 경화 완료 여부와 경화시간을 실시간으로 명확히 알 수 있습니다.
LT-440 DIELECTRIC CHANNEL
LT-440 Dielectric Channel은 수지, 복합재료, 페인트, 코팅과 같은 열경화성 재료(thermoset material)의 대규모 연구 개발과 품질 관리 / 품질 보증, 생산라인에서 경화 과정을 모니터링을 위해 설계된 저렴하고 컴팩트한 기기입니다. LT-440은 모든 Lambient Technologies 유전체 / 전도성 센서와 대부분의 다른 유전체 또는 전도도 센서의 사용이 가능합니다.
LT-440의 측정 시 모든 제어 네트워크에 인터페이스할 수 있습니다. 각각 LT-440는 하나의 유전체 센서와 하나의 열전대를 지원하지만, 최대 127개의 개별 유전체 채널 (Dielectric channel)을 RS-485 단일 라인에 연결할 수 있습니다. 이러한 저비용 유연성은 복잡한 케이블링을 제거하고 대부분의 부품에서 재료 상태의 동시 다 채널 경화 모니터링이 가능하도록 합니다. 이는 항공 우주 또는 풍력 터빈 부품과 같은 매우 큰 제품의 제조 분야에서 특히 실용성을 제공합니다.
LT-451 DIELECTRIC CURE MONITOR
LT-451 Dielectric Cure Monitor는 수지, 복합재료, 페인트, 코팅과 같은 열경화성 재료(thermoset material)의 연구 개발과 품질 관리 / 품질 보증, 생산라인에서 경화 과정을 모니터링을 위해 설계된 고성능 기기입니다. LT-451의 0.001 Hz – 100 kHz의 넓은 주파수 범위는 매우 높은 저항과 이온 점도(매우 낮은 전도성 및 손실 계수)를 위한 민감도를 갖고 있으며 유전체 특성 연구를 위한 frequency sweep이 가능합니다.
아울러 thermocouple input 이 제공되어 경화속도 및 재료 특성을 온도에 대한 상관 관계의 측정이 가능합니다. 기본 1채널에서 8 채널로 구성되어 각각의 채널은 센서와 열전대 입력장치로 구성되어 있습니다.
Lambient Technologies의 CureView 데이터 수집 소프트웨어 및 일회성 또는 재사용 가능한 센서와 함께 사용되는 LT-451을 사용하면 열경화성 수지를 사용하는 분야에서 이 모든 경화 단계의 고유저항 (resistivity )및 이온 점도(ion viscosity)와 같은 재료에 대한 정확하고 중요한 데이터를 획득할 수 있습니다. 이 정보로 무장한 조직은 최종 제품에서 재료가 어떻게 작동하는지에 대한 높은 수준의 확신을 가지고 연구, 품질 관리 / 품질 보증 및 제조 작업을 진행할 수 있습니다.
LTF-631 HIGH SPEED DIELECTRIC CURE MONITOR
LTF-631 High Speed Dielectric Cure Monitor는 수지, 복합재료, 페인트, 코팅과 같은 열경화성 재료(thermoset material)의 연구 개발과 품질 관리 / 품질 보증, 생산라인에서 매우 빠르게 경화하는 재료의 연구를 위해 고안된 모델입니다. LTF-631의 10 Hz to 10 KHz 주파수로 SMC/BMC 그리고 UV 경화성 시스템을 위한 우수한 민감도를 갖고 있습니다. 아울러, 연결된 열전대 입력 장치는 경화 속도와 재료 특성에 대한 온도 상관관계를 나타낼 수 있습니다.
LTF-631은 최대 4-유전체 채널이 가능하며, 언제든지 업그레이드 가능합니다. 유전체 채널 이외에도 LTF-631는 압력 센서와 LVDT 신호를 위해 사용되는 두 개의 일반적인 아날로그 입력장치가 있습니다. Cure View 데이터 수집 소프트웨어로 데이터 수집, 분석과 불러오기, 그래프와 인쇄 등 다양한 기능으로 경화를 모니터링 한다. Lambient Technologies는 일회용 또는 재사용 가능한 유전체 센서나 사용자의 센서를 함께 사용하면서 LTF-631 High Speed Dielectric Cure Monitor 와 Cure View 소프트웨어를 이용하여 모든 처리 환경에서 유전체 재료 연구에 보다 완벽한 측정을 수행할 수 있습니다.
LTF-631을 사용하면 치과 용 접착제 (dental adhesives), UV 경화 필름 및 시트 성형 컴파운드 (SMC)와 같이 매우 빠르게 경화되는 재료를 작업하는 사용자는 이러한 재료에 대한 면밀한 데터를 얻을 수 있으며 다른 방법으로는 제공 할 수없는 반응에 대한 지식을 가져갈 수 있게 됩니다.
CureView Software
LT-451 및 LTF-631 유전 경화 모니터는 센서의 전극 사이에서 실험재료의 정전 용량과 전체적인 저항을 확인하여 실험재료의 유전율 반응을 측정합니다. 기본적으로 상호작용하는 재료에는 고유저항 (혹은 그 역수인 전기 전도율)과 유전율이 있습니다. 주된 측정 요소는 이온점도로 알려진 저항률 (resistivity)입니다. 이는 물리적 점도와 상관관계가 있기 때문입니다. 오직 스케일링 요소로만 차이 나는 저항률과 물리적 점도는 에폭시, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 벌크형 금형 복합물(BMC), 시트형 금형 복합물(SMC)와 같은 고분자 재료의 경화 상태와 연관이 있습니다. 유전율 센서를 통한 저항률 측정은 기계적 특성에 대한 정보가 제공되는 것이 아니라면 기계적 혼합물은 필요 없게 됩니다. 재료는 단량체(單量體) 들의 가교결합으로 경화되며, 이러한 반응은 주로 발열상태로 나타나 프레스나 오븐의 열에 의한 반응으로 나타나기도 합니다. 일반적으로 점도는 초기에 온도 증가로 감소하며 재료는 단순 용해가 되거나 기타 유체 상태가 됩니다. 흐름성에 대한 저항이 적은 모바일 이온 상태를 거치면서 저항률 또한 감소합니다. 경화 반응은 시작단계에서 천천히 발생하지만 결국은 더 큰 온도 단계를 지나가면서 그 반응은 속도가 더해져 유전체 경화 곡선은 네 가지 특징으로 나타납니다.
- CP(1)—일반적으로 사용자가 경화의 시작 부분에서 재료의 흐름이 시작점을 구분하는데 있어서 이온 점도 수준으로 정의합니다.
- CP(2)—일반적으로 물리적인 점도 최소점에 해당하는 이온 점도 최소 점. 이 지점은 가교 결합 반응과 점도가 증가되는 현상으로 점도 감소가 지배적인 시간을 나타냅니.
- CP(3)—가교 결합 반응이 줄어드는 시간을 구분하는 변곡점 (굴곡 점). CP(3)은 종종 겔 (gel) 상태와 관련될 수 있는 표지로 사용됩니다.
- CP(4)— 사용자가 경화 완료 시점으로 판단할 수 있는 기울기를 나타냅니. 감소되는 기울기는 감소되는 반응 속도와 상응합니다. 유전체 경화 모니터링 시 기계적인 점도 측정이 불가능 상태인 포인트를 지나서도 진행되는 재료의 변화를 지속적으로 측정해줍니다.
수집 및 기록된 유전체 데이터는 Cure View 소프트웨어를 이용하여 구조, 반응속도, 온도 반응, 점도와 같이 경과과정 중 나타나는 여러 데이터로 연구할 수 있습니다. 또한 이 정보는 R&D, QA (quality assurance), QC (quality control), 제조공정에서 쉽게 비교, 분석에 이용될 수 있습니다.
- 테스트 과정 관리 및 설정
- 실시간으로 측정되는 데이터 확인
- 테스트 결과 관리 및 분석
- 데이터 불러오기 및 분석
- Micro Press의 온도제어