Laboratorio de análisis termomecánico (TMA)
Como industrial, ¿desea realizar un análisis TMA de sus materiales?
¿Qué es el análisis TMA?
El análisis termomecánico, también llamado análisis TMA, o ATM por thermomechanical Analysis, es una técnica de análisis térmico utilizada para medir los cambios en las propiedades físicas de un material en función de la temperatura (o a veces del tiempo) bajo una carga mecánica constante.
Los aparatos de ATM registran de forma continua la deformación de una sustancia, bajo carga fija, mientras se somete a un programa de temperatura controlado.
Así pueden detectarse las posibles transiciones de fase de una sustancia. Los plásticos amorfos, por ejemplo, suelen presentar varias transiciones.
Este método de caracterización de materiales permite obtener información valiosa sobre el comportamiento de los materiales cuando se someten a variaciones de temperatura, como la dilatación térmica, la contracción, la transición vítrea, la deformación bajo carga y la fluencia.
¿Qué parámetros analizar gracias al TMA?
La información obtenida a partir delanálisis TMA participa en el proceso de diseño de materiales, la investigación y el desarrollo de productos, así como en el control de calidad de diversos materiales, incluidos los plásticos, los polímeros, las cerámicas, los metales y los compuestos.
Así, la TMA permite determinar las siguientes propiedades:
- el coeficiente de dilatación térmica
- la transición vítrea
- la temperatura de fusión y de cristalización
- la descomposición térmica
- las propiedades mecánicas
Por ejemplo, conocer el coeficiente de dilatación térmica de un material es esencial para aplicaciones en las que los materiales estarán expuestos a cambios de temperatura, con el fin de garantizar la compatibilidad dimensional y el rendimiento del producto final.
La TMA tiene la ventaja de ser una técnica de análisis versátil que permite explorar las propiedades térmicas y mecánicas de los materiales
¿Por qué realizar un análisis TMA en laboratorio?
El análisis termomecánico (TMA) en laboratorio es esencial para comprender el comportamiento de los materiales bajo el efecto de variaciones de temperatura y de fuerza mecánica. Esta técnica se utiliza ampliamente en diversos sectores industriales para resolver problemáticas específicas.
Por ejemplo, en la industria aeroespacial, el análisis TMA permite seleccionar los materiales compuestos más adecuados para las estructuras de los aviones, capaces de resistir variaciones extremas de temperatura y grandes esfuerzos mecánicos durante el vuelo.
En la industria de los polímeros y los plásticos, ayuda a determinar el punto de reblandecimiento de los materiales, algo crucial para la fabricación de componentes con tolerancias térmicas precisas.
La industria automotriz también utiliza el TMA para probar la dilatación térmica de los materiales empleados en los motores y los sistemas de frenado, garantizando así su fiabilidad y seguridad en distintas condiciones de funcionamiento.
En resumen, el análisis TMA ofrece una comprensión detallada de las propiedades de los materiales, permitiendo la innovación y la mejora de productos en una multitud de sectores industriales.
El laboratorio FILAB le acompaña en el análisis TMA de sus materiales
A través de nuestros tres niveles de servicios: el análisis, la pericia y el acompañamiento en I+D, FILAB acompaña a empresas de todos los sectores en sus necesidades de análisis por TMA.
De hecho, FILAB pone a disposición de sus clientes el saber hacer y la experiencia de su equipo, así como un parque analítico equipado con material de análisis térmico de vanguardia.
Nuestros medios técnicos de vanguardia para el análisis TMA
Con equipos de alta sensibilidad capaces de medir variaciones dimensionales a nivel nanométrico, controlar la temperatura para perfiles de calentamiento y enfriamiento complejos, y aplicar distintas cargas mecánicas, nuestro parque analítico ofrece un análisis TMA detallado de las propiedades de los materiales en diversas condiciones.
Durante un análisis TMA, una pequeña muestra de material se somete a un programa de temperatura controlada en el que se calienta, se enfría o se mantiene a una temperatura constante, mientras se aplica una fuerza mecánica mediante un penetrador o un sensor. Las respuestas del material, como el cambio de dimensión (dilatación o contracción) o el comportamiento en la transición vítrea (cambio brusco de dimensión o de propiedad mecánica), se registran a continuación. Estos datos proporcionan indicios críticos sobre las propiedades térmicas, mecánicas y físicas del material estudiado.
Nuestros servicios de análisis térmico
El análisis termomecánico (análisis TMA) es una técnica de análisis versátil para caracterizar las propiedades mecánicas de los materiales. Permite, entre otras cosas, la caracterización de materiales, la identificación de las transiciones de fase, la determinación del coeficiente de dilatación térmica y el estudio de la estabilidad térmica. También puede ser útil en un control de calidad para garantizar la conformidad de los materiales utilizados con las especificaciones y normas de calidad.
La técnica de Análisis Termomecánico (TMA) puede utilizarse para analizar numerosos materiales:
- Los polímeros, como los plásticos, los elastómeros y los termoestables, para estudiar sus propiedades térmicas, las transiciones de fase y el comportamiento mecánico.
- Los metales: para estudiar su comportamiento bajo el efecto del calor y, en particular, su expansión térmica y las transiciones de fase como la fusión
- Las cerámicas, para realizar su caracterización
- Los materiales compuestos, para comprender cómo interactúan térmica y mecánicamente sus componentes.
- Los vidrios, para determinar sus puntos de transición vítrea y su comportamiento bajo el efecto del calor.
- Los productos farmacéuticos, para estudiar las propiedades térmicas de los medicamentos y los excipientes.
La principal diferencia entre el análisis DMA y el análisis TMA (análisis termomecánico) es que el primero mide las propiedades mecánicas mientras que el segundo mide la expansión térmica. Ambas técnicas requieren que una muestra sea sometida a una fuerza externa, lo que permite medir diversas propiedades como la rigidez y la capacidad de amortiguación. Sin embargo, con el análisis termomecánico, la muestra se somete a un aumento de temperatura en lugar de a una fuerza aplicada. El análisis TMA puede medir la dilatación térmica de un material, lo que puede utilizarse para evaluar su comportamiento global en diferentes condiciones ambientales.
