다이는 경화강 또는 텅스텐 카바이드로 만들어진 단단한 조각으로, 일반적으로 방전 가공 기술을 통해 중심부에 원통형 구멍(모세관)이 뚫리기 전에 정밀하게 원통형으로 가공됩니다. '모세관'이라는 용어는 때때로 전체 다이를 지칭하는 데 사용되기도 합니다. 다이는 부식성 시료에 사용하기 위해 스테인리스 스틸(Stavax) 또는 니켈 합금(Hastelloy)과 같은 다양한 재료로 제작될 수 있습니다. 시험 중인 시료는 모세관을 통해 흘러나옵니다. 레올로지용 다이는 용융 흐름 측정 장비 및 모세관 레오미터에 사용됩니다. 이는 다양한 응용 분야에 적합하고 다양한 표준의 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 “형상”으로 제공됩니다.

다이는 모세관의 길이와 직경, 그리고 모세관 입구의 형상으로 설명됩니다. 다이는 종종 '길이 대 직경 비율' 또는 'L/D' 및 입구 각도로 설명됩니다. 예를 들어, 모세관 길이가 20mm이고 직경이 1mm이며 90° 개방형 원뿔로 구성된 입구를 가진 경우, 1mm 직경 모세관, L/D=20, 90° 원뿔형 입구를 가진 다이로 설명됩니다. 평평한 입구는 180°에 해당합니다. 일반적으로 0.25mm 범위의 매우 짧은 모세관을 가진 특수 다이가 가공될 수 있습니다. 이들은 '오리피스 다이' 또는 '제로 길이 다이'라고 불리며 입구 압력 강하를 직접 측정하는 데 사용될 수 있습니다.

용융 흐름 시험용 표준 다이는 직경 2.095mm, 길이 8mm의 모세관과 평평한 입구를 가집니다. 특수 방법에서는 원뿔형 입구를 가진 더 긴 다이가 필요합니다(PVC 시험용 ASTM D3364).

모세관 레오미터용 다이는 직경이 0.5mm 미만에서 2mm 이상까지, 길이는 '제로 길이'부터 40mm 이상까지 다양합니다. 입구 형상은 일반적으로 평평하거나 90° 원뿔형입니다.

표준에서는 Bagley 보정을 위해 동일한 모세관 직경과 다른 길이를 가진 최소 두 개의 다른 다이를 권장하며, 다른 응용 분야에서는 다른 조합이 필요합니다(예: Mooney 벽면 미끄러짐 평가를 위한 동일한 L/D를 가진 두 개의 다이).

참고 문헌

• ISO 11443: 2005 “모세관 및 슬릿 다이 레오미터를 이용한 플라스틱 유동성 측정”
• ISO 1133:2005 "플라스틱 - 열가소성 수지의 용융 질량 유량(MFR) 및 용융 부피 유량(MVR) 측정"
• ASTM D3835-09 “모세관 레오미터를 이용한 고분자 재료 특성 측정 표준 시험 방법”
• ASTM D1238-10 "압출 플라스토미터를 이용한 열가소성 수지의 용융 흐름 속도 표준 시험 방법"