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¿Qué es MFI o MFR y por qué es importante?

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¿Qué es MFI o MFR y por qué es importante?

El índice de flujo de fusión (MFI) o la tasa de flujo de fusión (MFR) es una medida de las características de flujo de un polímero dado, también conocidas como propiedades reológicas en el estado fundido bajo una presión aplicada conocida. El valor de MFI citado en muchas hojas de datos se refiere a la cantidad de polímero que se extruye a través de un orificio (troquel) dado conocido y se expresa como cantidad en g / 10 minutos o para el índice de volumen de fusión en cm3 / 10 minutos.

Dado que los polímeros están formados por diferentes longitudes de cadenas moleculares de polímero, la longitud de la cadena determina las características de flujo. Dado que es difícil controlar la longitud exacta de la cadena durante la polimerización, la mezcla o distribución resultante de longitudes de cadena (largas y cortas), también conocida como distribución de peso molecular, afecta las propiedades de flujo resultantes. Esta distribución de peso molecular también contribuye de manera importante a las propiedades físicas y mecánicas del polímero resultante, entre otros elementos.

El principio básico de MFI es simple. Se introducen resinas poliméricas, escamas o polvos en un cilindro calentado en el fondo del cual hay una matriz con un diámetro de agujero conocido. El tamaño de la matriz de orificio estándar es de 2.095 mm de diámetro. Es importante asegurarse de que cuando los gránulos de polímero se introduzcan en el cilindro, todo el aire atrapado se elimine manipulando los gránulos, ya que cualquier atrapamiento de aire dará resultados erróneos. Una vez que el orificio está lleno, se coloca un pistón en el cañón con un peso muerto conocido encima. Para máquinas muy básicas, las muestras extruidas se cortan y se pesan a partir de las cuales se calcula el valor de MFI.

Sobre el Ray-Ran 6MPCA modelo no se requiere corte físico. La característica única de corte múltiple del microprocesador proporciona valores MFR precisos graficados contra el desplazamiento del pistón que se calcula a partir de la densidad de los materiales a la temperatura de prueba. También se calculan los resultados precisos del volumen de masa fundida (MVR) junto con el esfuerzo cortante, la viscosidad y la IV aparente.

Por qué es importante ?

Las variaciones en el valor de MFI en el material entrante pueden tener efectos perjudiciales sobre la productividad y la calidad. Por lo tanto, es muy importante probar el material entrante para garantizar que se cumplan los estándares de calidad. No es raro encontrar que hay variaciones de lote a lote en los materiales y esto puede tener implicaciones costosas. Por ejemplo, el material que excede el MFI esperado puede resultar en el destello de un molde de inyección que conduce a una mayor tasa de rechazo y horas o días de limpieza del molde, lo que resulta en una pérdida de producción de ese molde / máquina. Un molde de canal caliente que se haya quemado mucho podría requerir el reemplazo de boquillas y puntas nuevas, que son artículos muy costosos. Un material con un MFI más bajo de lo esperado podría provocar que las piezas no se llenen correctamente y, nuevamente, provocar un aumento en la tasa de rechazo y un aumento en el costo de calidad para el negocio. Si el problema no se detecta en las líneas de moldeo, podría causar problemas con los departamentos de acabado posteriores.

MFI vs MVR

MFI es el flujo de extruido expresado en g / 10 minutos, mientras que MVR (índice de flujo volumétrico de fusión) es el volumen de extruido que fluye y se expresa como cm3 / 10 minutos. Multiplicar el MVR con la densidad de la masa fundida dará el MFI. Tenga en cuenta que la densidad de fusión no es la misma que la densidad específica del material como se especifica en la hoja de datos del material. Por ejemplo, el polipropileno generalmente se considera que tiene una densidad específica de 0,91 g / cm3. Sin embargo, la densidad de fusión del polipropileno es más cercana a 0,70 g / cm3.

Recuerde la relación: Masa = Volumen x Densidad (M = VxD), para una masa dada, si la densidad cambia, también debe compensar el volumen y viceversa.

Es importante comprender el valor de densidad de fusión de su material, especialmente si desea calcular el peso de la inyección dentro del barril de una máquina de moldeo por inyección. El uso del valor de densidad específico citado en la hoja de datos le dará una respuesta incorrecta.

Estándares internacionales

Los dos estándares comunes utilizados en todo el mundo para las pruebas de MFI se enumeran a continuación. Es muy importante leer y comprender el estándar que desea utilizar para asegurarse de que las pruebas se realicen en total conformidad con el estándar especificado.

ASTM D1238 – Método de prueba estándar para índices de flujo de fusión para termoplásticos

ISO 1133 – Determinación del índice de flujo másico de masa fundida (MFR) y índice de flujo volumétrico de masa fundida (MVR) de termoplásticos ISO 1133 se actualizó en 2011; ahora especifica tolerancias más estrictas sobre la temperatura en el cilindro y sobre el tiempo de duración del material. sometido a esa temperatura. Algunos modelos más antiguos de unidades MFI ya no cumplen con este cambio. Comuníquese con RAY-RAN para asegurarse de que su unidad cumpla con el estándar y cómo podemos ayudarlo a cumplir con los cambios.

RAY-RAN

Ofrecemos 2 modelos de máquinas que están construidas para cumplir con los dos estándares anteriores. Nuestro modelo básico (RR / 6MBA) se opera manualmente. Mientras que nuestro modelo avanzado (RR / 6MPCA) está controlado por microprocesador y ofrece muchas mejoras. Visite nuestra página de productos para obtener información detallada.

Polímeros rellenos

En la actualidad, muchos polímeros se rellenan por diversas razones, desde la reducción de costes mediante el uso de rellenos baratos como el carbonato de calcio o el talco hasta rellenos más costosos para mejorar las propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas como la fibra de vidrio, polvos metálicos para la detección de imanes, etc., y no lo olvidemos. la adición de un porcentaje de material reciclado al material virgen. Todos estos materiales requieren pruebas para garantizar la conformidad con los estándares acordados. Los rellenos normalmente se clasifican como:

  1. Relleno de refuerzo: se utiliza para mejorar las propiedades.
  2. Masilla no reforzante: se utiliza principalmente para reducir costes.

Un ejemplo de relleno de refuerzo es el negro de humo, y el carbonato de calcio es un ejemplo de relleno no reforzante.

Dependiendo del relleno que se incorpore y la tasa de adición, estos materiales pueden hacer que el cilindro de la unidad MFI se desgaste mucho más rápidamente con el tiempo que los materiales estándar sin relleno debido a la abrasión causada por la incorporación del relleno. Esto también es cierto para materiales como PVC y CPVC, que al degradarse liberan cloruro de hidrógeno, que es un gas extremadamente corrosivo.

Al igual que con los cilindros y tornillos de las máquinas de moldeo por inyección, cuando se utilizan estos materiales abrasivos / corrosivos, se utilizan cilindros y tornillos con revestimiento especial para minimizar el desgaste. Con este fin, RAY-RAN ofrece cilindros, revestimientos y matrices Hastalloy para sus unidades MFI. Hastalloy es una aleación resistente a la corrosión hecha de níquel-molibdeno y tiene propiedades excepcionales de resistencia a la corrosión.

Polímeros higroscópicos

Los polímeros higroscópicos son aquellos que absorben el agua atmosférica. Estos materiales deben secarse previamente para garantizar la eliminación del agua absorbida y, por lo tanto, el agua no tiene un efecto perjudicial sobre las propiedades del material. Si no se controla, esto podría conducir a un rendimiento deficiente y provocar que el chorro deje marcas de flujo alrededor del área de la puerta, lo que provocaría un aumento de las tasas de rechazo y fallas de calidad. Las temperaturas de secado adecuadas para cada material junto con su tiempo de secado correspondiente deben tomarse de las hojas de datos de materiales del fabricante.

Se debe tener cuidado al probar estos materiales para MFI, MVR y las muestras deben secarse previamente de acuerdo con las instrucciones de los fabricantes. De lo contrario, se registrarán resultados erróneos.

Higroscópico

No higroscópico

Nylon (poliamidas)Polietileno
PET, PBTPolipropileno
abdominalesCLORURO DE POLIVINILO
ordenador personalPoliestireno
PMMA
Poliuretano