Una matriz es una pieza sólida de acero endurecido o carburo de tungsteno que se mecaniza finamente en una forma cilíndrica antes de que se perfore un orificio cilíndrico (capilar) a través de su centro, normalmente mediante técnicas de electroerosión. El término 'capilar' se utiliza a veces para indicar toda la matriz. Las matrices pueden estar hechas de diferentes materiales, como acero inoxidable (Stavax) o aleaciones de níquel (Hastelloy) para su uso con muestras corrosivas. La muestra bajo prueba fluye a través del capilar. Las matrices para reología se utilizan en instrumentos de flujo de fusión y reómetros capilares. Vienen en una gama de diferentes "geometrías" para adaptarse a diferentes aplicaciones y cumplir con los requisitos de diferentes estándares.

Las matrices se describen por la longitud y el diámetro del capilar, y por la forma de la entrada del capilar. Las matrices se describen a menudo por su 'relación longitud sobre diámetro' o 'L/D' y ángulo de entrada: p. ej., si la longitud del capilar es de 20 mm y el diámetro es de 1 mm, con una entrada que consiste en un cono de apertura de 90°, se describirá como una matriz con un capilar de 1 mm de diámetro, L/D= 20, entrada cónica de 90°. Una entrada plana corresponde a 180°. Se pueden mecanizar matrices especiales que tengan un capilar muy corto, normalmente en el rango de 0,25 mm: se denominan 'matrices de orificio' o 'matrices de longitud cero' y se pueden utilizar para la medición directa de la caída de presión de entrada.

La matriz estándar para las pruebas de flujo de fusión tiene un capilar con un diámetro de 2,095 mm y una longitud de 8 mm, con una entrada plana. Los métodos especiales requieren matrices más largas, también con entrada cónica (ASTM D3364 para pruebas en PVC).

Las matrices para reómetros capilares varían en diámetro desde menos de 0,5 mm hasta más de 2 mm, desde 'longitud cero' hasta 40 mm o más de longitud. La forma de la entrada es normalmente plana o cónica de 90°.

Las normas recomiendan para la corrección de Bagley al menos dos matrices diferentes con el mismo diámetro de capilar y diferentes longitudes, mientras que otras combinaciones son necesarias para diferentes aplicaciones (p. ej., dos matrices con la misma L/D para la evaluación del deslizamiento de la pared de Mooney).

Referencias

• ISO 11443: 2005 "Determinación de la fluidez de los plásticos utilizando reómetros capilares y de matriz de hendidura"
• ISO 1133:2005 "Plásticos - Determinación del índice de fluidez en masa (MFR) y del índice de fluidez en volumen (MVR) de termoplásticos"
• ASTM D3835-09 "Método de prueba estándar para la determinación de las propiedades de los materiales poliméricos mediante un reómetro capilar"
• ASTM D1238-10 "Método de prueba estándar para los índices de fluidez de los termoplásticos mediante plastómetro de extrusión"