Rheologie Rheologie – für eine Vielzahl von Anwendungen

Lebensmittel, Polymere, Pharma und Kosmetik, Lacke, automobile Baustoffe sowie Elektronik – die Einsatzmöglichkeiten von Rheometern sind vielfältig. Was ein Anwender bei der Auswahl beachten sollte, zeigt dieser Übersichtsbeitrag. In einer Marktübersicht präsentieren Hersteller einzelne Produkte aus ihrem Portfolio.

Anbieter zum Thema

Shimadzu Deutschland GmbH

HECHT Technologie GmbH

Deutsche METROHM Prozessanalytik GmbH & Co. KG

Anton Paar Germany GmbH

proRheo GmbH

mehr weniger

Malvern Instruments GmbH

TA Instruments - ein Unternehmensbereich der Waters GmbH

Thermo Fisher Scientific GmbH

Trilogica GmbH

weniger

Von A wie Autoreifen bis Z wie Zahncreme – die Bandbreite der Proben, die mit der Rheologie vermessen werden können, ist schier unendlich. Nicht nur Kunststoffschmelzen, sondern auch viele andere Fluide, wie Polymerlösungen, Dispersionen, Gele oder Emulsionen, zeigen nicht-lineares und nicht-Newtonsches Fließverhalten einschließlich Strukturviskosität, Dilatanz, Fließgrenze, Thixotropie und Viskoelastizität, das mithilfe der Rheologie analysiert werden kann. Aufgrund dieser Bandbreite arbeiten auch die Systeme zur Rheologiemessung nicht nach demselben Messprinzip: Es werden Rotations-, Fall- oder Dehnrheometer unterschieden.

Rotationsrheometer im Labor

Im Labor stellen die Rotationsrheometer die verbreitetste Gerätefamilie dar. Sie können komplexe rheologische Verhalten präzise charakterisieren und werden mit unterschiedlichen Mess-geometrien angeboten:

• Kegel-Platte-,
• Platte-Platte-
• oder koaxiale Zylinder-Messsysteme.

Die breite Palette zur Verfügung stehender Messgeometrien erlaubt die Abdeckung eines großen Scherraten- und Viskositätsbereiches. Elastische Materialfunktionen erhält man aus den Axialkräften, die beim Kegel-Platte- und Platte-Platte-Rheometer senkrecht zur Scherebene wirken. Rotationsrheometer ermöglichen die Kombination einer Vielzahl unterschiedlicher Versuchsführungen, bei denen entweder Schubspannung, Scherdeformation oder Schergeschwindigkeit vorgegeben werden können. Außerdem werden diese Geometrien in einer Vielzahl von Materialien angeboten, um die Messung auf die entsprechende Probe abstimmen zu können.

Für den Routinebetrieb ist das einfache Einsetzen der Messgeometrien wünschenswert. Hierzu gibt es Systeme, welche über eine einfache Schnellverschlusskupplung die unkomplizierte und rasche Befestigung der Messgeometrien mit einem Handgriff ermöglichen. Hilfreich kann hier auch eine automatische Messsystemerkennung sein, die verwendete Messgeometrien und Temperierkammern als kompatibel erkennt und dadurch Bedienungsfehler ausgeschlossen werden.

Produktion oder Forschung und Entwicklung?

Die Einsatzorte eines Rheometers können sehr variieren: An allen Stellen des Entwicklungszyklus eines Produktes können rheologische Informationen von Interesse sein. So muss ein Rheometer für den Einsatz in einem Produktionsbetrieb robust gebaut und für angelerntes Personal einfach zu bedienen sein. Raue Umgebungsbedingungen erfordern außerdem ein hohes Maß an mechanischer und thermischer Stabilität des Messgerätes.

(ID:248086)