Wat is MFI of MFR en waarom is het belangrijk? - Industrial Physics Wat is MFI of MFR en waarom is het belangrijk? - Industrial Physics

Productaanvragen

Product(en) waarin ik geïnteresseerd ben

U heeft momenteel geen producten in uw winkelwagen, ga verder met browsen en selecteer een of meerdere producten.

Offerte aanvragen

Ga door met browsen

Kennisbank

Wat is MFI of MFR en waarom is het belangrijk?

De smeltindex (MFI) of het smeltdebiet (MFR) is een maat voor de vloei-eigenschappen van een bepaald polymeer, ook bekend als de reologische eigenschappen in gesmolten toestand onder een bekende toegepaste druk. De MFI-waarde die op veel gegevensbladen wordt vermeld, verwijst naar de hoeveelheid polymeer die door een bekende opening (matrijs) wordt geëxtrudeerd en wordt uitgedrukt als hoeveelheid in g/10 min of voor Melt Volume Rate in cm3 /10mins .

Wilt u weten wat de beste MFI- of MFR-instrumenten zijn? Het team van Industriële Fysica staat klaar om te helpen!

Neem contact op!

Aangezien polymeren zijn opgebouwd uit polymeermolecuulketens van verschillende lengte, is de lengte van de keten bepalend voor de vloei-eigenschappen. Aangezien de precieze ketenlengte tijdens de polymerisatie moeilijk te controleren is, beïnvloedt de resulterende mix of verdeling van ketenlengtes (lang en kort), ook bekend als de molecuulgewichtsverdeling, de resulterende vloei-eigenschappen. Deze molecuulgewichtsverdeling draagt ook in belangrijke mate bij tot de fysische en mechanische eigenschappen van het resulterende polymeer, naast andere punten.

Het basisprincipe van MFI is eenvoudig. Polymeerhars, -schilfers of -poeders worden in een verwarmd vat gebracht, waarin zich op de bodem een matrijs met een bekende boordiameter bevindt. De standaardboring is 2,095 mm in diameter. Het is belangrijk ervoor te zorgen dat wanneer de polymeerkorrels in het vat worden gebracht, alle ingesloten lucht wordt verwijderd door de korrels naar beneden te knijpen, aangezien ingesloten lucht foutieve resultaten zal geven. Zodra de boring vol is, wordt een zuiger in de loop geplaatst met een bekend dood gewicht erbovenop. Voor zeer eenvoudige machines worden de geëxtrudeerde monsters gesneden en gewogen, waarna de MFI-waarde wordt berekend.

Op de
Ray-Ran 6MPCA
model is geen fysieke snede nodig. De unieke meervoudige microprocessorfunctie geeft nauwkeurige MFR-waarden uitgezet tegen de zuigerverplaatsing, die allemaal worden berekend uit de materiaaldichtheid bij testtemperatuur. Nauwkeurige volumeverliessnelheden van de smelt (MVR) worden ook berekend, samen met schuifspanning, viscositeit en schijnbare IV.

Waarom is het belangrijk ?

Variaties in de MFI-waarde op binnenkomend materiaal kunnen nadelige gevolgen hebben voor de productiviteit en de kwaliteit. Het is daarom van groot belang dat het binnenkomende materiaal wordt getest om te waarborgen dat de kwaliteitsnormen worden nageleefd. Het is niet ongewoon dat de materialen van partij tot partij verschillen en dit kan kostbare gevolgen hebben. Materiaal dat de verwachte MFI overschrijdt, kan er bijvoorbeeld toe leiden dat een spuitgietmatrijs vastloopt, waardoor het afkeurpercentage toeneemt en er uren of dagen nodig zijn om de matrijs schoon te maken, met productieverlies van die matrijs/machine tot gevolg. Een slecht geflashte hot runner matrijs kan vereisen dat nieuwe spuitmonden en tips worden vervangen, wat zeer kostbaar is. Een materiaal met een lagere MFI dan verwacht kan ertoe leiden dat onderdelen niet goed worden gevuld, wat weer leidt tot een hoger afkeurpercentage en hogere kwaliteitskosten voor het bedrijf. Als het probleem niet wordt opgemerkt op de gietlijnen, kan het problemen veroorzaken met de afwerkingsafdelingen verderop in het proces.

MFI vs MVR

MFI is het debiet van het extrudaat, uitgedrukt in g/10 min, terwijl MVR (melt volume flow rate) het volume is van het extrudaat dat vloeit en wordt uitgedrukt in cm3 /10 min. Vermenigvuldiging van het MVR met de smeltdichtheid levert de MFI op. De smeltdichtheid is niet dezelfde als de specifieke dichtheid van het materiaal zoals aangegeven in het materiaalgegevensblad. Polypropyleen bijvoorbeeld heeft volgens de algemene notering een specifieke dichtheid van 0,91 g/cm3 . De smeltdichtheid van polypropyleen ligt echter in de buurt van 0,70 g/cm3 .

Onthoud de relatie: Massa = Volume x Dichtheid (M=VxD), voor een gegeven massa moet, als de dichtheid verandert, ook het volume veranderen ter compensatie en vice versa.

Het is belangrijk om de waarde van de smeltdichtheid van uw materiaal te kennen, vooral als u het schotgewicht in het vat van een spuitgietmachine wilt berekenen. Als u de specifieke dichtheidswaarde op het gegevensblad gebruikt, krijgt u het verkeerde antwoord.

Internationale normen

De twee gangbare normen die wereldwijd voor MFI-tests worden gebruikt, staan hieronder vermeld. Het is van groot belang dat u de norm die u wilt gebruiken leest en begrijpt, om er zeker van te zijn dat de tests in volledige overeenstemming met de gespecificeerde norm worden uitgevoerd.

ASTM D1238 – Standaardtestmethode voor smeltvloeisnelheden voor thermoplasten

ISO 1133 – Bepaling van de smeltmassastroom (MFR) en de smeltvolumestroom (MVR) van thermoplasten ISO 1133 werd in 2011 geactualiseerd – er worden nu striktere toleranties gespecificeerd voor de temperatuur in de cilinder en voor de tijdsduur gedurende welke het materiaal aan die temperatuur wordt blootgesteld. Sommige oudere modellen van MFI-eenheden voldoen niet meer aan deze wijziging. Neem contact op met RAY-RAN om er zeker van te zijn dat uw toestel aan de norm voldoet en hoe we u kunnen helpen om aan de wijzigingen te voldoen.

RAY-RAN

Wij bieden 2 modellen machines aan die gebouwd zijn om aan beide bovengenoemde normen te voldoen. Ons basismodel (RR/6MBA) wordt met de hand bediend. Terwijl ons geavanceerde model (RR/6MPCA) microprocessorgestuurd is en vele verbeteringen biedt. Bezoek onze productpagina voor gedetailleerde informatie.

Gevulde polymeren

Tegenwoordig worden veel polymeren gevuld om verschillende redenen, variërend van kostenbesparingen door het gebruik van goedkope vulstoffen zoals calciumcarbonaat of talk tot duurdere vulstoffen om de mechanische, elektrische en thermische eigenschappen te verbeteren, zoals glasvezels, metaalpoeders voor magneetdetectie, enz. en niet te vergeten de toevoeging van een percentage gerecycleerd materiaal aan het zuivere materiaal. Al deze materialen moeten worden getest om te garanderen dat zij aan de overeengekomen normen voldoen. Fillers worden gewoonlijk gecategoriseerd als:

  1. Versterkende vulstof – gebruikt om de eigenschappen te verbeteren
  2. Niet-versterkende vulstof – hoofdzakelijk gebruikt om de kosten te drukken

Een voorbeeld van een versterkende vulstof is roet, en calciumcarbonaat is een voorbeeld van een niet-versterkende vulstof.

Afhankelijk van het gebruikte vulmiddel en de toevoegingssnelheid, kunnen deze materialen ertoe leiden dat de loop van de MFI-eenheid na verloop van tijd veel sneller slijt dan standaard niet-gevulde materialen als gevolg van de slijtage die door de toevoeging van het vulmiddel wordt veroorzaakt. Dit geldt ook voor materialen als PVC en CPVC, waarbij bij afbraak waterstofchloride vrijkomt, een uiterst corrosief gas.

Net als bij de vaten en schroeven van spuitgietmachines worden bij gebruik van deze abrasieve/corrosieve materialen speciaal gecoate schroeven en vaten gebruikt om slijtage tot een minimum te beperken. Daartoe biedt RAY-RAN Hastalloy cilinder, voering en matrijs aan voor hun MFI-eenheden. Hastalloy is een corrosiebestendige legering op basis van nikkel-molybdeen en heeft uitzonderlijke eigenschappen op het gebied van corrosiebestendigheid.

Hygroscopische polymeren

Hygroscopische polymeren zijn polymeren die water uit de lucht absorberen. Deze materialen moeten worden voorgedroogd om ervoor te zorgen dat het geabsorbeerde water wordt geëlimineerd en dat water dus geen nadelige invloed heeft op de eigenschappen van het materiaal. Als dit niet wordt gecontroleerd, kan dit leiden tot slechte prestaties en jetting veroorzaken, waardoor er rond het poortgebied vloeisporen achterblijven, wat leidt tot een hoger afkeurpercentage en kwaliteitsgebreken. De geschikte droogtemperaturen voor elk materiaal en de bijbehorende droogtijd moeten worden vermeld in de materiaalinformatiebladen van de fabrikant.

Bij het testen van deze materialen op MFI en MVR moet zorgvuldig te werk worden gegaan en moeten de monsters volgens de aanwijzingen van de fabrikant worden voorgedroogd. Anders zullen er foutieve resultaten worden geregistreerd.

Hygroscopisch

Niet hygroscopisch

Nylon (polyamiden)Polyethyleen
PET, PBTPolypropyleen
ABSPVC
PCPolystyreen
PMMA
Polyurethaan

BEKIJK ONZE MFI PRODUCTEN