Il n'est pas toujours facile de décider s'il faut acheter un viscosimètre ou un rhéomètre. Ce guide vous aidera à comprendre les différences entre les deux et vous montrera comment un rhéomètre peut mieux répondre à vos besoins.
Quelle est la différence ?
En général, les viscosimètres utilisent des roulements mécaniques qui limitent la vitesse et le couple de l'instrument, tandis que les rhéomètres utilisent des roulements à air à faible frottement. Cela signifie que les viscosimètres peuvent être une solution pour les essais de matériaux, de processus ou de production où des mesures simples d'écoulement (où la viscosité est indépendante du taux de cisaillement) sont nécessaires pour les matériaux newtoniens, mais où les performances des rhéomètres permettent de mieux caractériser l'écoulement, la déformation et même l'adhérence.
L'adhésion décrit l'interaction entre deux couches d'un matériau identique (auto-adhésif) ou différent (cohésif), c'est-à-dire l'adhérence de la surface.
Viscosité du matériau (pour les matériaux newtoniens et non newtoniens)
Un fluide non newtonien est un fluide dont la viscosité varie en fonction du taux de cisaillement ou de la contrainte de cisaillement appliquée.
matériaux non newtoniens).
Les viscosimètres peuvent être portatifs pour les essais sur site ou à distance. Les rhéomètres, bien que généralement plus chers que les viscosimètres, sont plus polyvalents et disposent d'une gamme dynamique plus large de paramètres de contrôle et de mesure.
Mesure de la viscosité
La mesure de la viscosité est l'application la plus courante d'un viscosimètre ou d'un rhéomètre. Pour la plupart des produits, la viscosité doit être plus élevée à des taux de cisaillement faibles afin d'éviter le tassement ou l'affaissement, mais plus fine à des taux de cisaillement plus élevés afin de faciliter l'application ou le traitement. Par conséquent, une seule mesure de la viscosité est insuffisante pour décrire la viscosité de ces matériaux et la viscosité doit être mesurée sur une gamme de taux de cisaillement ou de contraintes.
En règle générale, les viscosimètres peuvent mesurer de 0,1 à 103 s-1 environ, tandis que les rhéomètres étendent la plage de mesure de 10-6 à 105 s-1. L'élargissement de la plage de mesure permet d'obtenir des données pertinentes en exposant l'échantillon à des conditions similaires à celles appliquées lors de la fabrication ou de l'utilisation du produit.
En raison de la capacité de faible couple du rhéomètre, les processus tels que la sédimentation sont mieux adaptés à l'analyse à l'aide d'un rhéomètre. Le contrôle de la vitesse élevée du rhéomètre permet également l'analyse de processus à taux de cisaillement très élevé, tels que le revêtement par pulvérisation.
Limite d'élasticité
Outre la viscosité, la limite d'élasticité est peut-être la propriété rhéologique la plus couramment mesurée, car de nombreux produits de consommation y gagnent en valeur.La contrainte de compression à la limite d'élasticité est définie comme le niveau de force exercé sur un échantillon de section bien définie. (contrainte = force/surface). Les échantillons de section circulaire ou rectangulaire peuvent être comprimés ou étirés. Les matériaux élastiques tels que le caoutchouc peuvent s'étirer jusqu'à 5 à 10 fois leur longueur initiale. La contrainte varie en fonction de la température et de l'échelle de temps, au cours de laquelle la contrainte de compression est définie comme le niveau de force exercé sur un échantillon ayant une section transversale bien définie. (contrainte = force/surface). Les échantillons de section circulaire ou rectangulaire peuvent être comprimés ou étirés. Les matériaux élastiques tels que le caoutchouc peuvent s'étirer jusqu'à 5 à 10 fois leur longueur initiale.
exercer une pression. Les rhéomètres peuvent fournir des résultats plus pertinents. La contrainte de pression est définie comme le niveau de force exercé sur un échantillon dont la section transversale est bien définie. (contrainte = force/surface). Les échantillons de section circulaire ou rectangulaire peuvent être comprimés ou étirés. Les matériaux élastiques tels que le caoutchouc peuvent s'étirer jusqu'à 5 à 10 fois leur longueur initiale.
En appliquant ces méthodes à grande échelle, il est possible d'obtenir de meilleures données sur les contraintes que les viscosimètres. Appliquer une contrainte de compression La contrainte de compression est définie comme le niveau de force exercé sur un échantillon ayant une section transversale bien définie. (contrainte = force/surface). Les échantillons de section circulaire ou rectangulaire peuvent être comprimés ou étirés. Les matériaux élastiques tels que le caoutchouc peuvent s'étirer jusqu'à 5 à 10 fois leur longueur initiale.
Les rampes de contrainte sont considérées comme la manière la plus simple d'utiliser un rhéomètre.
Quelle est la meilleure solution pour moi ?
Sa polyvalence et ses performances accrues font du rhéomètre un excellent outil pour la recherche, le développement de produits et de procédés et les essais de contrôle de la qualité. Les viscosimètres et les rhéomètres sont complémentaires et il n'est pas rare que les viscosimètres soient utilisés au sein d'une même organisation pour les essais de contrôle de la qualité des produits développés à l'aide des rhéomètres.
