Medidor de índice de fluidez

El índice de fluidez también se denomina probador de índice de fluidez, medidor de índice de fusión, probador de índice de fusión, probador de índice de fluidez en masa, etc.

El índice de fluidez es la velocidad de extrusión de una masa fundida a través de una matriz estándar de longitud y diámetro interior especificados, en condiciones definidas de temperatura, carga y posición del pistón. La masa extruida en un tiempo especificado es el índice de fluidez másico (MFR), en gramos por 10 minutos (g/10 min); el volumen extruido en un tiempo especificado es el índice de fluidez volumétrico (MVR), en centímetros cúbicos por 10 minutos (cm³/10 min). El índice de fluidez caracteriza el comportamiento de flujo viscoso de los termoplásticos en estado fundido.

Según los distintos principios de ensayo, los probadores de índice de fluidez pueden dividirse en índices de fluidez por método másico (MFR) y por método volumétrico (MVR); en el diseño del instrumento, ambos métodos pueden integrarse en un mismo equipo.

Explicación del índice de fluidez

Definición: el índice de fluidez es la velocidad de extrusión de un fundido a través de una matriz estándar de longitud y diámetro interior especificados, en condiciones especificadas de temperatura, carga y posición del pistón. La masa extruida en un tiempo especificado es el índice de fluidez másico (MFR), en gramos por 10 minutos (g/10 min); el volumen extruido en un tiempo especificado es el índice de fluidez volumétrico (MVR), en centímetros cúbicos por 10 minutos (cm³/10 min).

El índice de fluidez caracteriza el comportamiento de flujo viscoso de los termoplásticos en estado fundido y tiene una importante función orientativa para garantizar la calidad de los termoplásticos y de sus productos y para ajustar los procesos de producción. Se aplica tanto a plásticos de ingeniería con altas temperaturas de fusión como el policarbonato, la poliarilsulfona, los fluoroplásticos y el nailon, como a plásticos con temperaturas de fusión más bajas como el polietileno (PE), el poliestireno (PS), el polipropileno (PP), la resina ABS, el polioximetileno (POM) y la resina de policarbonato (PC). Se utiliza ampliamente en la producción de plásticos, productos plásticos, petroquímica y otras industrias, así como en universidades, institutos de investigación y departamentos de inspección de mercancías relacionados.

El medidor de índice de fluidez es adecuado para determinar la velocidad de flujo másico del fundido de termoplásticos según lo especificado en el estándar nacional GB/T 3682-2000 «Determinación de la velocidad de flujo másico (MFR) y de la velocidad de flujo volumétrico (MVR) del fundido de termoplásticos». Este estándar es idéntico a ISO 1133:1997, y el instrumento también cumple con el estándar de ensayo ASTM D1238.

El índice de fluidez másico y el índice de fluidez volumétrico se han especificado claramente en las normas ISO, y las normas de China se revisarán en consecuencia. En el comercio de importación y exportación, la determinación del índice de fluidez volumétrico se aplicará próximamente.

Estructura del índice de fluidez

El índice de fluidez consta principalmente de un horno de calentamiento, un módulo de control de temperatura, un control inteligente, una interfaz hombre-máquina, pesas de carga, una impresora y otras partes.

La parte inferior del instrumento es el sistema de control de temperatura, que adopta tecnología de control de temperatura PID inteligente con una fuerte capacidad de antiinterferencia y una alta exactitud de control, controlando automáticamente la temperatura del interior del barril principal dentro del rango establecido, con una fluctuación de temperatura mantenida dentro de ±0,2 °C para garantizar la estabilidad del ensayo. La parte superior es el horno de calentamiento; su calentador del barril consta de dos conjuntos de elementos calefactores — un conjunto suministra el calor necesario para llevar el barril a la temperatura establecida con un suministro continuo de corriente, mientras que el otro mantiene la temperatura del barril dentro del rango de fluctuación. Los distintos fabricantes utilizan métodos de calentamiento diferentes, como camisas calefactoras o varillas calefactoras, pero independientemente del método, debe lograrse un control preciso de la temperatura para cumplir los requisitos de la norma. La interfaz hombre-máquina permite ajustar la temperatura de ensayo, el número de cortes, el intervalo de corte, el tipo de material, el pesaje del material, etc. La carga másica de las pesas actúa sobre la muestra fundida del barril a través del vástago del pistón, presionando el fundido para que salga por el capilar. Durante el ensayo, los hilos de fundido extruidos se cortan a intervalos regulares y se pesan para obtener el índice de fluidez de la muestra; la impresora puede imprimir los resultados del ensayo en tiempo real o a partir de los registros de consulta.

Índice de fluidez estándar

Un índice de fluidez estándar es un instrumento básico que cumple los requisitos fundamentales de ensayo del índice de fluidez y es conforme a las normas nacionales correspondientes. Estos requisitos básicos incluyen: un sistema preciso de control de temperatura; compatibilidad con los métodos de ensayo másico (MFR) y volumétrico (MVR); y un dispositivo de protección contra sobretemperatura. Además, debe disponer de funciones básicas habituales como impresión, corte manual/automático integrado, almacenamiento de datos y análisis automático de resultados.

Según las preferencias de operación del usuario y la madurez del sistema, generalmente se dividen en índices de fluidez con pantalla táctil e índices de fluidez con pulsadores.