Polyamide materialen zijn hygroscopisch - deze materialen nemen vocht op uit een relatief vochtige atmosfeer of water en geven water af aan een droge atmosfeer. Voor de juiste toepassingsontwerpen willen ingenieurs de vochtopname voor polymiden kunnen voorspellen en weten hoe dit materiaal prestaties in specifieke toepassingen beïnvloedt. Met onze Moisture Diffusion Tool kunt u de absorptie en diffusie van vocht in polyamide materialen berekenen als functie van tijd, positie en temperatuur, voor zowel 'as molded' als 'fully hardaled' monsters.
Als ingenieur, die toepassingsonderdelen ontwerpt voor verschillende markten, waaronder automotive, elektronica en elektrisch, energie, enz., wilt u de mogelijkheid hebben om de vochtopname voor polyamiden te voorspellen en hoe dit de materiaalprestaties in specifieke toepassingen beïnvloedt. Door gebruik te maken van Envalior's Moisture Diffusion Tool kunt u de absorptie en diffusie van vocht in polyamide materialen berekenen als functie van tijd, positie en temperatuur, voor zowel 'as molded' als 'fully hardaled' monsters. Met deze gegevens weet u welke materiaal het beste is voor specifieke toepassingen en of u extra voorzorgsmaatregelen nodig heeft bij het opslaan van de componenten voordat ze worden gebruikt.
Polyamide materialen zijn hygroscopisch - deze materialen nemen vocht op uit een relatief vochtige atmosfeer of water en geven water af aan een relatief droge atmosfeer. Polyamide eigenschappen afhankelijk van het vochtgehalte, dus kennis over ons wateruitwisseling is belangrijk. Ook wanneer een polyamide onderdeel wordt blootgesteld aan een atmosfeer met een bepaalde relatieve vochtigheid op een bepaalde temperatuur, profileert de waterconcentratie zich over de dikte van het onderdeel, die zich in de loop van de tijd ontwikkelt en met de tool kan worden voorspeld.
U kunt snel te weten komen over ons de staat van wateropname en -afgifte van een polyamide onderdeel als functie van de tijd wanneer u onze vochtdiffusietool gebruikt tijdens de vroege stadia van productontwikkeling. Met de tool kunt u de wateropname en -afgifte in de loop van de tijd berekenen, evenals het totale watergehalte voor verschillende commerciële polyamide materialen die behoren tot de productgroepen Stanyl®, ForTii® en Akulon® .
Bij het gebruik van deze tool worden twee soorten uitdagingen opgelost. De eerste uitdaging heeft betrekking op het polyamide onderdeel in een eindtoepassing: u kunt de hoeveelheid water en de verdeling ervan over het onderdeel onder specifieke toepassingsomstandigheden voorspellen. Bepaal vervolgens of de hoeveelheid waterverdeling acceptabel is.
De tweede uitdaging heeft betrekking op het opslaan van de onderdelen tussen de productie (bijv. spuitgieten) en het gebruik ervan in een toepassing. Bij het opslaan van onderdelen in een magazijn kan na verloop van tijd wateropname optreden. Met onze Moisture Diffusion Tool kunt u de vochtopname berekenen afhankelijk van de specifieke bewaarcondities. Met deze gegevens kunt u beslissen of er extra voorzorgsmaatregelen nodig zijn, zoals het opslaan van de onderdelen in verzegelde zakken, extra drogen, enz.
De Moisture Diffusion-tool is gebaseerd op een geavanceerd fysisch model waarin rekening wordt gehouden met de oplosbaarheid in water en niet-Fickiaanse diffusiviteit. Het model maakt gebruik van een oplosser om de 1D-diffusievergelijking in tijd en ruimte te evalueren. De berekeningstijd is afhankelijk van de invoer van de gebruiker; Als het te lang duurt, overweeg dan om met een kleiner aantal cycli te beginnen.
Het model is gebaseerd op een plaat met een dikte veel kleiner in vergelijking met de breedte en hoogte. Om rekening te houden met andere monstergeometrieën, zoals trek- staven, wordt een correctie toegepast op het model. Hoewel de trek- balken een standaard dikte hebben, laten we de gebruiker toe om van deze waarde af te wijken en een andere dikte op te geven in het invoerveld.
De nauwkeurigheid van de gemonteerde coëfficiënten ligt in de orde van grootte van 5% tot maximaal 10%. Voor 'as molded' monsters kan de voorspelling iets minder nauwkeurig zijn vanwege een grotere variatie in kristalliniteit, afhankelijk van de verwerking omstandigheden. Deze 'engineering accuracy' wordt in de grafiek voor elke lijn aangegeven door middel van een semi-transparant betrouwbaarheidsgebied.
Momenteel kan de Moisture Diffusion Tool vochtveranderingen voorspellen van droge naar natte omstandigheden of vice versa. Binnenkort zal de tool in staat zijn om berekeningen uit te voeren voor meervoudige- en cyclische omstandigheden (meervoudige en periodieke vochtigheid en/of temperatuur veranderingen). Bovendien wordt de EcoPaxx-productgroep® binnenkort aan de tool toegevoegd.
Alexander Stroeks is opgeleid in chemische technologie en promoveerde aan de Technische Universiteit Eindhoven op een onderwerp dat verband houdt met de thermodynamica van polymeer oplossingen en mengsels. Na het behalen van zijn Ph.D. trad hij in dienst bij Envalior en was hij actief in materiaal eigenschappen met betrekking tot R&D-functies. Momenteel is hij principal scientist voor functionele eigenschappen van polymeer materialen. Hij is een materiaal vernieuwer op basis van gedegen materiaal inzicht. Hij is mede-uitvinder van 50+ patenten en voorbeelden van actuele interesses zijn polymeer barrière materialen, geavanceerde polymeer modellering en polymeer materialen voor nieuwe energie oplossingen.
09 October 2023
