El análisis mecánico dinámico (Dynamic Mechanical Analysis, DMA) es una técnica de análisis térmico que se utiliza para medir las propiedades mecánicas de los materiales a medida que se deforman bajo tensión periódica. El DMA se utiliza comúnmente para determinar el comportamiento viscoelástico de polímeros, compuestos y otros materiales.

El DMA mide las propiedades mecánicas de los materiales al aplicar una fuerza oscilante a una muestra y medir su respuesta. La técnica permite determinar las propiedades de rigidez y amortiguación del material, que se expresan como el módulo de almacenamiento (respuesta elástica) y el módulo de pérdida (respuesta viscosa), respectivamente. El DMA también puede medir la tan delta del material, que es la proporción entre los módulos de pérdida y de almacenamiento, y brinda información acerca de las características de amortiguación del material.

El análisis mecánico dinámico es importante porque proporciona información fundamental sobre las propiedades mecánicas de un material, que son esenciales para comprender su desempeño y comportamiento en diferentes condiciones. Esta información es particularmente valiosa en el desarrollo y control de calidad de polímeros, compuestos y otros materiales utilizados en una amplia gama de aplicaciones.

El DMA se utiliza en una amplia variedad de industrias y aplicaciones, entre ellas:

• Polímeros y plásticos:el DMA se utiliza para estudiar la temperatura de transición vítrea, el comportamiento viscoelástico y el desempeño mecánico de polímeros y plásticos. Esta información es crucial para comprender las características de procesamiento y desempeño de estos materiales.
• Compuestos:el DMA se utiliza para evaluar las propiedades mecánicas de los materiales compuestos, incluyendo la adhesión interfacial entre distintos componentes y el desempeño mecánico general. Esta información tiene importancia para el diseño y desarrollo de compuestos de alto desempeño.
• Productos farmacéuticos:el DMA se utiliza para estudiar las propiedades mecánicas de formulaciones farmacéuticas, incluyendo el comportamiento viscoelástico de excipientes e ingredientes farmacéuticos activos. Esta información es importante para comprender las características de procesamiento y desempeño de los productos farmacéuticos.
• Pruebas de alimentos:el DMA se utiliza para estudiar el comportamiento viscoelástico de productos alimenticios, incluyendo la textura y la estabilidad de diversas formulaciones. Esta información es fundamental para entender las características de procesamiento y desempeño de los productos alimenticios.
• Adhesivos y revestimientos:el DMA se utiliza para evaluar las propiedades mecánicas de adhesivos y revestimientos, incluyendo el comportamiento viscoelástico y el desempeño mecánico. Esta información tiene importancia para el desarrollo y control de calidad de adhesivos y revestimientos de alto desempeño.

La instrumentación de DMA por lo general consiste en los siguientes componentes:

• Portamuestras:el portamuestras fija el material que se está probando. Puede configurarse para varios modos de deformación, incluyendo tensión, compresión, flexión y cizallamiento.
• Generador de fuerza oscilatoria:este componente aplica una fuerza oscilante controlada a la muestra, lo que hace que se deforme.
• Sensor de desplazamiento:el sensor de desplazamiento mide la respuesta del material a la fuerza aplicada, lo que permite calcular propiedades mecánicas como el módulo de almacenamiento, el módulo de pérdida y la tan delta.
• Sistema de control de temperatura:el sistema de control de temperatura permite regular con precisión la temperatura de la muestra, lo que permite el estudio de las propiedades del material en un amplio rango de temperatura.
• Software de análisis y adquisición de datos:este software recopila y analiza datos provenientes del instrumento de DMA, y proporciona información detallada acerca de las propiedades mecánicas y el comportamiento del material.

Discovery DMA 850

El Discovery DMA 850 es un instrumento de DMA de alto desempeño, diseñado para la caracterización avanzada de materiales. Ofrece:

• Un amplio rango de temperatura, de -150 a 600 °C.
• Múltiples modos de deformación, incluyendo tensión, compresión, flexión y cizallamiento.
• Sensibilidad y resolución altas para medición precisa de las propiedades viscoelásticas.
• Software avanzado de adquisición y análisis de datos para la evaluación integral de materiales.

Analizador de Sólidos RSA-G2 (RSA-G2 Solids Analyzer)

El Analizador de Sólidos RSA-G2 es un instrumento de vanguardia para medir las propiedades reológicas de materiales sólidos. Ofrece:

• Tecnología avanzada de motor y transductor para control y medición precisos.
• Una amplia gama de geometrías de prueba, incluyendo placa paralela, cono y placa, y torsión.
• Capacidades de alta temperatura para el estudio de materiales en diversas condiciones térmicas.
• Software integral para análisis reológico detallado.

ElectroForce DMA 3200

El ElectroForce DMA 3200 es un instrumento versátil para análisis mecánico dinámico, que proporciona:

• Actuadores electromagnéticos para control preciso de la fuerza y el desplazamiento.
• Un amplio rango de frecuencia para estudiar materiales en diferentes condiciones dinámicas.
• Capacidades para realizar pruebas en varios modos de deformación, incluyendo tensión, compresión y flexión.
• Software avanzado para adquisición y análisis de datos.

ElectroForce 3550

El ElectroForce 3550 es un instrumento eficiente y versátil para realizar pruebas mecánicas, ideal para una amplia gama de aplicaciones. Ofrece:

• Capacidad de alta fuerza para probar muestras grandes o rígidas.
• Actuación electromagnética para pruebas precisas y repetibles.
• Versatilidad en modos de prueba, incluyendo fatiga, durabilidad y análisis mecánico dinámico.
• Software integral para la recopilación y el análisis de datos.

Software TRIOS

El Software TRIOS está diseñado para usarse con instrumentos de DMA, y proporciona una interfaz fácil de usar para la adquisición, el análisis y la generación de informes de datos. Las características clave incluyen:

• Visualización y análisis de datos en tiempo real.
• Capacidades avanzadas de ajuste y modelado de datos.
• Herramientas integrales de emisión de informes para generar informes de análisis detallados.
• Integración con otro hardware de TA Instruments para flujos de trabajo optimizados.

Software WinTest

El Software WinTest se utiliza con sistemas ElectroForce, y ofrece sólidas capacidades de control y análisis. Las características clave incluyen:

• Control preciso de los parámetros de prueba para obtener resultados precisos y repetibles.
• Herramientas avanzadas de análisis de datos para evaluación integral de las propiedades mecánicas.
• Protocolos de prueba que se pueden personalizar para una amplia gama de aplicaciones.
• Interfaz fácil de usar para una configuración y ejecución de pruebas eficientes.

El análisis mecánico dinámico es una técnica de gran alcance y versátil para caracterizar las propiedades mecánicas de los materiales. TA Instruments | Waters Corporation ofrece una amplia gama de instrumentos de análisis mecánico dinámico, como el Discovery DMA 850, Analizador de Sólidos RSA-G2 (RSA-G2 Solids Analyzer), ElectroForce DMA 3200 y ElectroForce 3550, que brindan información detallada acerca del comportamiento viscoelástico, lo cual hace que el DMA sea una herramienta esencial en el desarrollo y control de calidad de polímeros, compuestos, productos farmacéuticos, productos alimenticios, adhesivos y revestimientos. Al conocer las propiedades mecánicas de los materiales, los investigadores e ingenieros pueden optimizar su desempeño y asegurar su confiabilidad en diversas aplicaciones.