Laboratorio di analisi termomeccanica (TMA)
In qualità di industriale, desiderate effettuare un'analisi TMA dei vostri materiali?
Che cos'è l'analisi TMA?
L’analisi termomeccanica, chiamata anche analisi TMA, o anche ATM per thermomechanical Analysis, è una tecnica di analisi termica utilizzata per misurare le variazioni delle proprietà fisiche di un materiale in funzione della temperatura (o talvolta del tempo) sotto un carico meccanico costante.
Gli strumenti di ATM registrano in continuo la deformazione di una sostanza, sotto carico fisso, mentre è sottoposta a un programma di temperatura controllato.
Le eventuali transizioni di fase di una sostanza possono così essere rilevate. Le plastiche amorfe, ad esempio, presentano generalmente più transizioni.
Questo metodo di caratterizzazione dei materiali consente di ottenere informazioni preziose sul comportamento dei materiali quando sono sottoposti a variazioni di temperatura, come la dilatazione termica, la contrazione, la transizione vetrosa, la deformazione sotto carico e il creep.
Quali parametri analizzare grazie alla TMA?
Le informazioni ottenute dall’analisi TMA contribuiscono al processo di progettazione dei materiali, alla ricerca e sviluppo di prodotti, nonché al controllo qualità per diversi materiali, inclusi plastica, polimeri, ceramiche, metalli e compositi.
Pertanto, la TMA consente di determinare le seguenti proprietà:
- il coefficiente di dilatazione termica
- la transizione vetrosa
- la temperatura di fusione e di cristallizzazione
- la decomposizione termica
- le proprietà meccaniche
Ad esempio, conoscere il coefficiente di dilatazione termica di un materiale è essenziale per applicazioni in cui i materiali saranno esposti a variazioni di temperatura, al fine di garantire la compatibilità dimensionale e le prestazioni del prodotto finale.
La TMA ha il vantaggio di essere una tecnica di analisi versatile che consente di esplorare le proprietà termiche e meccaniche dei materiali
Perché effettuare un'analisi TMA in laboratorio?
L’analisi termomeccanica (TMA) in laboratorio è essenziale per comprendere il comportamento dei materiali sotto l’effetto di variazioni di temperatura e di forza meccanica. Questa tecnica è ampiamente utilizzata in diversi settori industriali per risolvere problematiche specifiche.
Ad esempio, nell’industria aerospaziale, l’analisi TMA consente di selezionare i materiali compositi più adatti per le strutture degli aeromobili, in grado di resistere a variazioni di temperatura estreme e a notevoli sollecitazioni meccaniche durante il volo.
Nell’industria dei polimeri e delle materie plastiche, aiuta a determinare il punto di rammollimento dei materiali, fondamentale per la produzione di componenti con tolleranze termiche precise.
L’industria automobilistica utilizza inoltre la TMA per testare la dilatazione termica dei materiali impiegati nei motori e nei sistemi frenanti, garantendone così l’affidabilità e la sicurezza in condizioni di esercizio variabili.
In sintesi, l’analisi TMA offre una comprensione dettagliata delle proprietà dei materiali, consentendo così l’innovazione e il miglioramento dei prodotti in una moltitudine di settori industriali.
Il laboratorio FILAB vi accompagna nell'analisi TMA dei vostri materiali
Attraverso i nostri tre livelli di servizi: analisi, expertise e supporto R&D, FILAB accompagna le aziende di tutti i settori nelle loro esigenze di analisi TMA.
Infatti, FILAB mette a disposizione dei propri clienti il know-how e l’esperienza del suo team, oltre a un parco analitico dotato di apparecchiature di analisi termica all’avanguardia.
I nostri mezzi tecnici all'avanguardia per l'analisi TMA
Con strumenti ad alta sensibilità in grado di misurare variazioni dimensionali al nanometro, di controllare la temperatura per profili di riscaldamento e raffreddamento complessi e di applicare diversi carichi meccanici, il nostro parco analitico offre un’analisi TMA dettagliata delle proprietà dei materiali in diverse condizioni.
Durante un’analisi TMA, un piccolo campione di materiale viene sottoposto a un programma di temperatura controllata in cui viene riscaldato, raffreddato o mantenuto a temperatura costante, mentre una forza meccanica viene applicata da un penetratore o da un sensore. Le risposte del materiale, come la variazione dimensionale (dilatazione o contrazione) o il comportamento alla transizione vetrosa (variazione brusca di dimensione o di proprietà meccanica), vengono quindi registrate. Questi dati forniscono indicazioni fondamentali sulle proprietà termiche, meccaniche e fisiche del materiale analizzato.
I nostri servizi di analisi termica
L'analisi termomeccanica (analisi TMA) è una tecnica di analisi versatile per caratterizzare le proprietà meccaniche dei materiali. Consente, tra l'altro, la caratterizzazione dei materiali, l'identificazione delle transizioni di fase, la determinazione del coefficiente di dilatazione termica e lo studio della stabilità termica. Può inoltre essere utile durante un controllo qualità per garantire la conformità dei materiali utilizzati alle specifiche e agli standard di qualità.
La tecnica di Analisi Termomeccanica (TMA) può essere utilizzata per analizzare numerosi materiali:
- I polimeri, come le materie plastiche, gli elastomeri e i termoindurenti, per studiarne le proprietà termiche, le transizioni di fase e il comportamento meccanico.
- I metalli: per studiarne il comportamento sotto l'effetto del calore e, in particolare, la dilatazione termica e le transizioni di fase come la fusione
- Le ceramiche, per eseguirne la caratterizzazione
- I materiali compositi, per comprendere come i loro componenti interagiscono termicamente e meccanicamente.
- I vetri, per determinare i loro punti di transizione vetrosa e il loro comportamento sotto l'effetto del calore.
- I prodotti farmaceutici, per studiare le proprietà termiche dei medicinali e degli eccipienti.
La principale differenza tra l’analisi DMA e l’analisi TMA (analisi termomeccanica) è che la prima misura le proprietà meccaniche mentre la seconda misura l’espansione termica. Entrambe le tecniche richiedono che un campione sia sottoposto a una forza esterna, consentendo di misurare diverse proprietà come la rigidità e la capacità di smorzamento. Tuttavia, con l’analisi termomeccanica, il campione è sottoposto a un aumento di temperatura invece che a una forza applicata. L’analisi TMA può misurare la dilatazione termica di un materiale, che può essere utilizzata per valutarne il comportamento complessivo in diverse condizioni ambientali.
