ARES-G3™ Rheometer
Das hochentwickelte Waters TA Instruments Rheometer ARES-G3 hebt die Rheologie auf die nächste Stufe und liefert präzisere Daten unter verschiedensten Bedingungen. Aufbauend auf 55 Jahren Innovation in der Rheologie, erfasst das Rheometer ARES-G3 mit seiner einzigartigen Technologie und präzisen Hardware das reale Flüssigkeitsverhalten mit weniger Anpassungen und genaueren Ergebnissen.
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Die Rheologie, die Wissenschaft vom Fließ- und Verformungsverhalten von Materialien, basiert auf zwei grundlegenden Messgrößen: der auf ein Material ausgeübten Deformation und der Reaktion des Materials. Zusammengenommen offenbaren diese beiden Messgrößen das komplexe Verhalten einer Vielzahl von Materialien, von niedrigviskosen Flüssigkeiten bis hin zu starren Verbundwerkstoffen, unter verschiedenen Bedingungen.
Präzision dank Innovation
Ausgestattet mit fortschrittlicher Motortechnologie und einem Nullabgleichs-Drehmomentsensor (FRT) bietet das Rheometer ARES-G3 höchste Genauigkeit und zuverlässige Leistung bei kritischen rheologischen Messungen.
- Messgenauigkeit – Erzielen Sie Messungen, die der tatsächlichen Fluiddynamik sehr nahe kommen, ohne dass Geometrie- oder Trägheitskalibrierungen erforderlich sind. Dies wird durch die Technologie eines vom Motor getrennten Messaufnehmers (Separate Motor and Transducer, SMT) und eine präzise Temperaturregelung für zuverlässige Hochtemperaturprüfungen ermöglicht.
- Daten und Erkenntnisse – Erfassen Sie qualitativ hochwertige Daten unter einem breiten Spektrum rheologischer Bedingungen mit dualer Datenerfassung, höheren Messraten und verbesserter Funktionalität. Reduzieren Sie zudem die Zeit für die Qualitätskontrolle um bis zu 80 % dank des integrierten Workflows mit optimal angepassten Chirps (Fast Frequency Chirps).
- Benutzerfreundlichkeit und Effizienz – profitieren Sie von moderner, intuitiver Software mit weniger Kalibrierungen, einfacher Bedienbarkeit und höherem Durchsatz für ein reibungsloses und effizientes Testerlebnis
Entwickelt für die Rheologie der nächsten Generation
- Zuverlässige Testumgebung: Zwei Heizpistolen gewährleisten einen schnellen und genauen Sauerstoffausschluss bei der Prüfung von Polymeren und Verbundwerkstoffen.
- Überragende Genauigkeit: Die Technologie des vom Motor getrennten Messaufnehmers (Separate Motor and Transducer, SMT) und des Nullabgleichssensors (FRT) liefert präzise Daten mit minimalen Korrekturen.
- Verbesserte Datenerfassung: Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung und schnelle Frequenz-Chirps verkürzen die Testzeit um bis zu 80 %.
- Intuitive Bedienelemente: Aktualisierter Touchscreen und Tastenfeld vereinfachen die Einrichtung und Durchführung von Experimenten.
- Vertrauenswürdige Daten: Erhalten Sie tiefere Einblicke durch den Zugriff auf Rohphasenwinkel und Wellenformen.
- Software Die TRIOS Express Software ermöglicht eine schnelle Einrichtung, weniger Kalibrierungen und ist sofort einsatzbereit.
Vom Motor getrennter Messaufnehmer (Separate Motor and Transducer, SMT)
Das SMT-Design des ARES-G3 Rheometers setzt einen neuen Maßstab in Sachen Präzision, indem es den Motor von der Messung des Drehmomentes entkoppelt, gängige Kalibrierungsprotokolle überflüssig macht und nuancierte Materialeigenschaften aufdeckt, die Standardsysteme oft übersehen. Diese Unabhängigkeit ist besonders wertvoll für hochpräzise Verformungsprüfungen wie die Oszillationsmessung mit großer Amplitude (LAOS) sowie für die Bewertung weicher oder komplexer Materialien wie Emulsionen und Polymere unter anspruchsvollen Bedingungen.
Kernstück der SMT-Technologie ist der Nullabgleichssensor (Force Rebalance Transducer, FRT), der unbeweglich bleibt und die wahre Reaktion der Probe mit minimaler Störung durch die Motordynamik erfasst. In Kombination mit dem leistungsstarken Antriebsmotor liefert dies sauberere Daten ohne typische mechanische Störungen und gibt Forschern so mehr Vertrauen in ihre rheologischen Erkenntnisse.
Ein Rheometer, viele Anwendungen
Duroplaste
Die Prüfung von Duroplasten erfordert einen schnellen und genauen Einblick in die Aushärtung, Gelierung und viskoelastischen Veränderungen, die durch die Reaktion der Materialien auf Wärme entstehen. Fortschrittliche Methoden wie schnelle Frequenz-Chirps eröffnen eine neue Dimension der Aushärtungsanalyse, während präzise Temperaturregelung und SMT-Architektur zuverlässige Daten über weite Temperaturbereiche gewährleisten.
Komplexe Fluide
Komplexe Fluide wie Emulsionen, Suspensionen und Slurries weisen ein Zweiphasenverhalten und komplexe mechanische Reaktionen auf. Moderne rheologische Methoden bieten die Kontrolle und Klarheit, die erforderlich sind, um ihre grundlegenden Wechselwirkungen aufzudecken und sie mit den Eigenschaften der gesamten Probe in Verbindung zu bringen.
Polymerschmelzen
Polymere wandeln sich von viskosen Schmelzen in starre Feststoffe um, was eine vollständige rheologische Charakterisierung, Dehnviskosität, Schmelzrheologie und DMA erfordert, um die Verarbeitung und Leistung zu optimieren. Fortschrittliche Messsysteme mit speziell entwickelter Hardware und schnelle Frequenz-Chirps- Methoden beschleunigen die Tests und minimieren gleichzeitig die Korrekturen.
Revolution der Rheologie durch die Technologie schneller Frequenz-Chirps
Die neue Technologie der optimally windowed Chirps (schnelle Frequenz-Chirps)¹ , die in die TRIOS-Software integriert ist, transformiert rheologische Frequenzmessungen, indem sie die Messgeschwindigkeit und Datendichte, insbesondere bei niedrigen Frequenzen, drastisch erhöht. Schnelle Frequenz-Chirps ermöglichen die Generierung von Zeit-Temperatur-Superpositions-Masterkurven (TTS) in weniger als einer Stunde und ersetzen so mehrstündige Tests, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit einzugehen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Einzelfrequenzmethoden erfassen die kontinuierlichen Frequenzdurchläufe von schnellen Frequenz-Chirps schnell reagierende Prozesse wie Aushärtung oder chemische Reaktionen und eignen sich daher ideal für Polymere, Duroplaste und Verbundwerkstoffe. Die in die TRIOS-Software vollständig integrierte Lösung optimiert Arbeitsabläufe durch automatisierte Analysen und liefert so schnellere und qualitativ hochwertige Ergebnisse auf einfache Weise.
- G. McKinley et al., Zeitaufgelöste mechanische Spektroskopie weicher Materialien mittels optimal gefensterter Chirps, Physical Review 8, 041042 (2018).
Erweiterte Messmöglichkeiten
Ausgestattet mit modernster Hardware und einer optimierten SMT-Architektur, zeichnet sich das ARES-G3 Rheometer als Top-Wahl für anspruchsvolle Testanwendungen aus. Sein schnell reagierender Motor ermöglicht die präzise Ausführung komplexer oder benutzerdefinierter Verformungsmuster und bietet damit eine Flexibilität, die über herkömmliche Testprotokolle hinausgeht. Das Force Rebalanced Transducer (FRT)-System gewährleistet derweil die Datenintegrität bei minimalem Korrekturbedarf und liefert Ergebnisse, die das authentische Materialverhalten genau widerspiegeln und vollstes Vertrauen in die Analyse schaffen.
Reale Rheologie für reale Anwendungen
Die Rheologie ist dann von größter Bedeutung, wenn sie die Leistung in der realen Welt widerspiegelt. Das Rheometer ARES-G3 simuliert ein breites Spektrum an Bedingungen, von Temperaturänderungen bis hin zu Kraft und Druck, sodass Materialien mit Zuversicht und Präzision entwickelt und getestet werden können.
Umgebung
Der Umluftofen (FCO) und das fortschrittliche Peltier-System (APS) bieten eine schnelle Temperaturregelung und vielseitige Testmöglichkeiten. Beide Zubehörteile verfügen über die SmartSwap-Technologie für eine schnelle Plug-and-Play-Installation.
Gleichzeitige Messung
Die Grundlagen der Rheologie werden durch simultane Analyseverfahren (Dielektrizitätsmessung, elektrische Felder, UV-Spektroskopie) erweitert, um das Fließverhalten eines Materials unter Einwirkung eines äußeren Reizes zu verstehen.
Jenseits der Rheologie
Die präzise Spannungs- und Dehnungssteuerung des ARES-G3 Rheometers ermöglicht Messungen, die über die Standardrheologie hinausgehen, um Tribologie, Grenzflächen, lineare dynamisch-mechanische Analyse (DMA), Dehnungsrheologie, Kegel-Platte-Rheologie und Orthogonale Superposition (OSP) zu untersuchen.
Ultimative Upgrade-Flexibilität
Das Rheometer ARES-G3 zeichnet sich durch ein modulares Design und einen Hochleistungskern aus und bietet eine skalierbare Plattform, die sich mit den Anforderungen an Forschung und Qualitätskontrolle weiterentwickelt.
- Schnellere Arbeitsabläufe können Routineuntersuchungen und die Datenverarbeitung beschleunigen und so die Laboreffizienz verbessern.
- Erweiterte Testmöglichkeiten bieten nun auch Unterstützung für die Prüfung fester Materialien und fortgeschrittene viskoelastische Messungen.
- Eine verbesserte Datenerfassung trägt dazu bei, detailliertere und simultane Daten zu erfassen und so tiefere Einblicke in die Materialeigenschaften zu gewinnen.
- Fortschrittliche Steuerungsfunktionen ermöglichen komplexe Verformungsprofile und die Anpassung der Wellenform für Spitzenforschung.
Legacy und Support
Seit den 1970er Jahren hat TA Instruments maßgeblich zur Innovation in der Rheologie beigetragen und den von uns betreuten Laboren Expertise und Leistungsfähigkeit geboten. Unser Team aus erfahrenen Anwendungswissenschaftlern und Serviceprofis verbindet technisches Know-how mit praktischer Erfahrung, damit Sie das Beste aus Ihrer Investition herausholen können.
Dieses Erbe der Exzellenz treibt unser Engagement für einen reaktionsschnellen, kompetenten Support an, der stets auf Ihren Erfolg im Labor ausgerichtet ist.
Technische Daten
| Kraft-/Drehmoment-Ausgleichswandler (Probenspannung) | |
| Minimales Wandlerdrehmoment bei Schwingung | 0,02 µN.m |
| Minimales Wandlerdrehmoment bei stationärer Scherung | 0,1 µN.m |
| Drehmomentauflösung des Wandlers | 1 nN.m |
| Normal-/Axialkraftbereich des Wandlers | 0,001 bis 20 N |
| Antriebsmotor (Probenverformung) | |
| Maximales Motordrehmoment | 800 mN.m |
| Spannungsauflösung | 0,04 µrad |
| Min. Winkelverschiebung bei Schwingungen | 1 µrad |
| Winkelgeschwindigkeitsbereich | 1 x 10-6 rad/s bis 300 rad/s |
| Winkelfrequenzbereich | 1 x 10-7 rad/s bis 628 rad/s |
| Sprunghafte Geschwindigkeitsänderung | 5 ms |
| Stufenweise Änderung der Dehnung | 10 ms |
| Temperatursysteme | |
| Umluftofen, FCO | -150 °C bis 600 °C |
| Fortgeschrittenes Peltier-System, APS | -10 °C bis 150 °C |
| Dynamisch-mechanische Analysatoren | 0.0005 N |