ページコンテンツへ

動的機械分析(DMA、DMTA)

動的機械分析 (DMA)は、特定の周波数および温度範囲における材料の粘弾性特性を特徴づけるものであり、高分子材料の挙動を理解する上で非常に有益な情報を提供します。測定においては、試料または部品に、変位制御または力制御のいずれかを用いて、自由または強制の正弦波振動振幅を与えます。

特性値 テストソリューション ビデオ 自動化 規格 ダウンロード

動的機械分析(DMA)では何が測定されるのですか?

力と変形の測定のタイムシーケンスから、以下の基本的な材料特性が決定されます。

  • 弾性挙動を表す貯蔵弾性率
  • 粘性挙動を表す損失弾性率
  • 弾性挙動と粘性挙動の比率を表す損失係数tan δ
  • 複素数平面上のベクトルとして粘弾性挙動を表す複素弾性率

動的機械分析に適した試験システムはどれですか?

この測定は通常、変形が最小限に抑えられた短期間の測定です。したがって、標準試験片を用いた材料特性測定時に加えられる力は最小限に抑えられます。

ダンパー、タイヤ、ベルト、エンジンマウントなどの大型で完全な部品を測定する場合、より大きな力が発生します。

適切な荷重のタイプを選択することで、垂直応力とせん断応力の両方を加えることができます。代表的な荷重のタイプは以下のとおりです。

  • 圧縮荷重
  • 引張荷重
  • 曲げ荷重
  • 疲労荷重
  • 捻り荷重

これにより、振動は基本荷重による片側での振動、または繰返し荷重による振動のいずれでも発生する可能性があります。

ツビックローエルのLTM試験機 のようなサーボ油圧式およびエレクトロダイナミック試験システムは、部品の動的機械解析に特に適しています。高精度な変位計測システム、優れたフレーム剛性、そしてオイルフリー駆動方式により、DMA試験に最適です。静音性に優れた駆動方式のため、LTMは特に研究室での使用に適しています。tC II エレクトロニクスは省スペース設計と柔軟な配置が可能で、さらに精密なテスト治具を実現するリモートコントロール機能も備えているというコンセプトです。

LTMの性能範囲は、規格で要求される試験周波数(0.01~100Hz)をカバーしています。圧縮プレートから、自由に取り付けたり固定したりできる試験片を備えた曲げ試験キット、せん断力測定装置、確実な固定クランプ用の試験片グリップまで、幅広い試験ツールによる高い柔軟性を提供します。これにより、多種多様な試験タスクを信頼性高く効率的に実行することが可能になります。

動的機械熱分析(DMTA)

広い温度レンジで測定を繰り返す(DMTA)ことにより、ガラス転移温度などのさらなる特性値を決定したり、硬化性プラスチックやエラストマーの架橋度に関する結論を導き出すことができます。

一部の規格では、試験中に温度を変化させることが求められます。これらの試験のためにツビックローエルでは、あらゆる用途に最適なソリューションを保証するさまざまな恒温槽を提供しています。

DMA測定およびゴム/エラストマーの動的特性の判定のための全自動化試験システム

動的機械分析は、ポリマー材の粘弾性特性、ゴムの動的挙動、および充填剤の影響やゴムの架橋度などのその他の特性に関する知見を提供します。測定は迅速かつ容易に行えるため、品質保証に適しています。

高品質なエラストマー部品の製造は、多くのディテールに影響されます。製品開発段階で化合物の配合が確立されたとしても、充填剤や添加剤の分布、および加硫プロセス中の架橋に影響を与えるすべてのパラメータは依然として重要である。

一定の周波数と温度で動的特性を測定することで、明確な情報が得られ、製品の品質の一貫性が確保されます。製造工程の継続的なモニターを確実にするため、試験システムには自動試料供給装置が装備されており、均一な前処理と連続的な試験プロセスの両方が可能となっています。

LTM エレクトロダイナミック試験機軽量ロボットroboTest Nを組み合わせることで、要求の厳しい材料および部品の試験に最適です。この装置はゴムの分析に特に適しており、研究開発および品質保証のための高性能ソリューションを提供できます。LTMは電磁式リニアドライブをベースとしており、動的および静的材料試験の両方に対応するように設計されています。代表的なアプリケーションとしては、疲労試験や耐久試験などが挙げられます。

ゴムやエラストマーは、荷重を受けると時間依存的な変形をします。LTM 1は、testXpert Rソフトウェアと組み合わせることで、周波数スイープや温度スイープなどを通じて、これらの特性を正確に分析することを可能にします。貯蔵弾性率、損失弾性率、損失係数(tan δ)、動的剛性などのパラメータが測定されます。.

roboTest Nによる自動化
処理能力の高いラボでは、LTMを軽量ロボットroboTest Nで自動化することも可能です。このシステムは、試料の供給、位置決め、把持の手順を自動で行い、引張試験、圧縮試験、曲げ試験に適しています。測寸機やIDスキャンなどの追加ステーションを含め、最大200個の試験片を自動で検査できます。

testXpertによる直感的な設定
統合シーケンサーを備えたtestXpertソフトウェアは、複雑な試験シーケンスを直感的に設定できます。ランプ波形、正弦波、矩形波などの標準機能に加え、温度や周波数の自動変更機能も搭載されています。制御は、力、伸び、または位置制御によって行われ、ピーク値制御によって補完されます。すべての試験パラメータと結果は、改ざん防止機能付きのデータベースに保存され、エクスポートすることも可能です。

ツビックローエルのホットライン

動的機械解析についてご質問はありますか?試験に関する課題や問題点について、喜んでアドバイスやサポートを提供いたします!

ツビックローエルへのお問い合わせ

DMA試験の試験システム

動的機械分析の規格

ISO規格およびASTM規格シリーズには、プラスチック、複合材料、ゴム、エラストマーを対象とした、強制振動を用いた様々な試験方法が規定されています。

材料規格説明
プラスチックISO 6721-1固体プラスチックの粘弾性挙動を測定するための基礎と一般原則
プラスチックISO 6721-4動的機械特性の測定 - 引張振動
プラスチックISO 6721-5動的機械特性の測定 - 曲げ振動
プラスチックISO 6721-6動的機械特性の測定 - せん断振動
プラスチックISO 6721-11動的機械特性の測定 - ガラス転移温度
プラスチックISO 6721-12動的機械特性の測定 - 圧力振動
プラスチックASTM D5023非共振型試験機を用いて、0.01~100Hzの周波数範囲で3点曲げ試験によるプラスチックの動的機械的挙動の判定
プラスチックASTM D5024プラスチックの動的機械的挙動を判定するための試験で、円形の試験片を弾性範囲内で剛性プレート間に周期的に荷重をかけ、温度を制御された方法で上昇させる圧縮試験として実施します。
プラスチックASTM D5026プラスチックの動的機械的挙動を測定するための試験で、引張試験として実施されます。この試験では、平らな試験片をクランプ装置で挟み込み、温度を制御された方法で上昇させながら引き伸ばします。
プラスチックASTM D5418プラスチックの動的機械的挙動を決定するための試験で、曲げ試験として実施されます。この試験では、容易に固定できる曲げ梁を、材料の弾性範囲内で0.01~100Hzの周波数で周期的に荷重し、その間、温度は一定に保たれるか、または制御された方法で変化させます。
複合材料ASTM D7028ポリマーマトリックス複合材料の動的機械的挙動を決定するための試験は、曲げ試験として実施され、直方体状の試験片を3点曲げ試験または固定曲げ試験キットで1Hzの周波数で、線形粘弾性範囲の一定のひずみ振幅で繰り返し試験し、試験全体を通して温度を周囲温度から上昇させます。
ラバーISO 4664-1加硫ゴムまたは熱可塑性ゴムの動的特性の測定
ラバーISO 4664-3動的特性の測定 - ガラス転移温度
ゴム/エラストマーASTM D5992ゴムおよびエラストマーの動的機械的挙動を決定するための試験であり、試験片は、-70 °C から +200 °C の周囲温度で、せん断、圧縮、引張、曲げまたはねじりの動的、自由または強制共振刺激を加えます。

当社の専門家

ファーレンホルツ
ヘルムート ファーレンホルツ

プラスチック、ゴム、複合材料のグローバル・インダストリー・マネージャー – ツビックローエル本社

ご不明な点がございましたら、

名前 タイプ サイズ ダウンロード
  • 製品情報:DMA用testXpert Research Sequencer試験ソフトウェア PDF 1 MB

その他の関連情報

ホイール、リム及びタイヤ
ツビックローエルはリム、タイヤ、ブレーキを含めたホイール全体に対して様々な試験ソリューションを提供しています。
行先 ホイール、リム及びタイヤ
Top