Uma matriz é uma peça sólida de aço temperado ou carboneto de tungstênio que é finamente usinada em um formato cilíndrico antes que um orifício cilíndrico (capilar) seja perfurado através de seu centro, normalmente por meio de técnicas de eletroerosão. O termo 'capilar' é às vezes usado para indicar a matriz inteira. As matrizes podem ser feitas de diferentes materiais, como aço inoxidável (Stavax) ou ligas de níquel (Hastelloy) para uso com amostras corrosivas. A amostra em teste flui através do capilar. As matrizes para reologia são usadas em instrumentos de fluxo de fusão e reômetros capilares. Elas vêm em uma variedade de "geometrias" diferentes para atender a diferentes aplicações e atender aos requisitos de diferentes padrões.

As matrizes são descritas pelo comprimento e diâmetro do capilar e pelo formato da entrada do capilar. As matrizes são frequentemente descritas por sua 'relação comprimento/diâmetro' ou 'L/D' e ângulo de entrada: por exemplo, se o comprimento do capilar for 20 mm e o diâmetro for 1 mm, com uma entrada consistindo em um cone de abertura de 90°, ele será descrito como uma matriz com capilar de 1 mm de diâmetro, L/D= 20, entrada cônica de 90°. Uma entrada plana corresponde a 180°. Matrizes especiais podem ser usinadas com um capilar muito curto, normalmente na faixa de 0,25 mm: elas são chamadas de 'matrizes de orifício' ou 'matrizes de comprimento zero' e podem ser usadas para medição direta da queda de pressão de entrada.

A matriz padrão para testes de fluxo de fusão tem um capilar com um diâmetro de 2,095 mm e um comprimento de 8 mm, com uma entrada plana. Métodos especiais exigem matrizes mais longas, também com entrada cônica (ASTM D3364 para testes em PVC).

As matrizes para reômetros capilares variam em diâmetro de menos de 0,5 mm a mais de 2 mm, de 'comprimento zero' até 40 mm ou mais de comprimento. O formato da entrada é normalmente plano ou cônico de 90°.

As normas recomendam para a correção de Bagley pelo menos duas matrizes diferentes com o mesmo diâmetro de capilar e comprimentos diferentes, enquanto outras combinações são necessárias para diferentes aplicações (por exemplo, duas matrizes com o mesmo L/D para avaliação do deslizamento da parede de Mooney).

Referências

• ISO 11443: 2005 “Determinação da fluidez de plásticos usando reômetros capilares e de fenda”
• ISO 1133:2005 "Plásticos - Determinação da Taxa de Fluidez em Massa (MFR) e Taxa de Fluidez em Volume (MVR) de Termoplásticos”
• ASTM D3835-09 “Método de Teste Padrão para Determinação de Propriedades de Materiais Poliméricos por Meio de um Reômetro Capilar”
• ASTM D1238-10 "Método de Teste Padrão para Taxas de Fluidez de Termoplásticos por Plastômetro de Extrusão“

Uma viga rígida, montada na estrutura de carga, que é movida para cima ou para baixo usando força eletromecânica. A força necessária para acionar a travessa móvel é transferida para o corpo de prova através das garras. Travessa móvel se aplica apenas a sistemas eletromecânicos.

O grau em que a borracha é permanentemente deformada por uma carga compressiva prolongada (ASTM D-395). Não deve ser confundido com deformação permanente à compressão em baixa temperatura.

Um reômetro capilar é um aparelho projetado para medir a viscosidade de cisalhamento e outras propriedades reológicas (= de fluxo). Os reômetros capilares para plásticos são sistemas de pistão-matriz projetados para medir a viscosidade de polímeros fundidos em função da temperatura e da taxa de deformação. Eles são capazes de testar polímeros básicos, compostos, vários compósitos com pequenas partículas de reforço ou fibras, matéria-prima para moldagem por injeção de metal e materiais semelhantes.

O princípio básico é que uma amostra termoplástica (originalmente na forma de grânulos, pó ou flocos) é fluidificada por aquecimento e forçada a sair de um cilindro através de uma matriz capilar. A quantidade medida é normalmente a pressão gerada em condições de estado estacionário. Uma curva de fluxo é a saída típica, obtida por interpolação de vários dados experimentais. A viscosidade é representada pela letra grega “eta” (η) e expressa (em unidades SI) em pascal segundos (Pa·s) ou newton segundos por metro quadrado (N·s/m2).

Os reômetros capilares garantem condições de teste que são verdadeiramente representativas das condições de processamento, especialmente para técnicas de alta pressão e alta velocidade, como a moldagem por injeção, portanto, são fundamentais para a otimização do processo.

Outras propriedades reológicas que podem ser medidas ou estimadas a partir de dados de reômetros capilares incluem viscosidade extensional, inchamento do extrudado, estabilidade térmica, deslizamento na parede. Medições auxiliares podem ser realizadas para condutividade térmica, dependência da densidade em relação à pressão e temperatura (pvT), resistência ao fundido.

Referências

• Walters K. “Rheometry”, Chapman & Hall (1975)
• Ferry, J. D. “Viscoelastic Properties of Polymers”, John Wiley & Sons (1980)
• Dealy, J.M. and Wissbrun K.F. “Melt Rheology and its Role in Plastics Processing”, Van Nostrand Reinhold (1990), Chapman & Hall (1995)
• Macosko C.W. “Rheology – Principles, Measurements, and Applications”, Wiley-VCH (1994)
• Malkin A.Y. “Rheology – Concepts, Methods, & Applications”, ChemTec Publishing (2006)

CEAST significa Compagnia Europea Apparecchi Scientifici, Torino. Esta é uma frase italiana que significa Companhia Europeia de Instrumentos Científicos localizada em Torino.

Pelo acrônimo, você deve ter imaginado que a CEAST foi fundada na Itália. No entanto, hoje ela não é mais apenas uma empresa europeia. A CEAST foi adquirida pela Illinois Tool Works (ITW) em 2008 e foi posicionada sob a Divisão Instron do Grupo de Testes e Medições.

Hoje, as linhas de produtos CEAST são vendidas em todo o mundo por meio da equipe de vendas e serviços da Instron, bem como por agências locais.

A empresa foi originalmente fundada em 1953 pelo Dr. Mario Grosso. A CEAST fornecia instrumentos para a Indústria Petroquímica Italiana que havia sido destruída pela Segunda Guerra Mundial. A CEAST começou então a desenvolver instrumentos para caracterização, pesquisa e controle de qualidade de polímeros, colaborando com o Dr. Giulio Natta (vencedor do Prêmio Nobel pela primeira síntese de Polipropileno). A CEAST era conhecida por fornecer equipamentos de teste avançados para caracterização mecânica, física e reológica de todos os tipos de polímeros com o primeiro instrumento Melt Flow em 1960.

Hoje, os produtos CEAST ainda são projetados e fabricados na Itália.