Análisis mecánico dinámico (DMA): caracteriza las propiedades viscoelásticas de tus materiales
El análisis mecánico dinámico (DMA) o espectroscopia mecánica dinámica es un método de caracterización térmica y mecánica. Mide el comportamiento viscoelástico de los materiales en función de la temperatura, el tiempo o la frecuencia. Es especialmente adecuado para el estudio de polímeros, elastómeros, compuestos y materiales técnicos en sectores como el embalaje, la automoción, los plásticos, la cosmética y la medicina.
¿Qué es el análisis mecánico dinámico (DMA)?
El DMA (Análisis Mecánico Dinámico) es una técnica para medir las propiedades mecánicas de un material sometido a deformación oscilatoria controlada . Permite determinar la rigidez , la disipación de energía y la transición vítrea (Tg) de un material mediante la medición de su módulo de almacenamiento (E') , módulo de pérdida (E'') y factor de pérdida (tan δ) .
El comportamiento de los materiales poliméricos suele ser viscoelástico : presentan propiedades tanto elásticas (almacenamiento de energía) como viscosas (disipación de energía). El DMA permite aislar y cuantificar estos dos componentes en función de la temperatura o la frecuencia de excitación.
Cómo funciona el análisis mecánico dinámico
El análisis se realiza aplicando una fuerza sinusoidal a una muestra y midiendo su respuesta mecánica. La deformación se registra en función del tiempo, lo que permite calcular:
- Módulo de almacenamiento (E') : refleja la rigidez elástica
- Módulo de pérdida (E'') : indica la capacidad de disipar energía (comportamiento viscoso)
- Factor de pérdida (tan δ = E''/E') : caracteriza la amortiguación y la transición vítrea
Los modos de tensión se adaptan a la forma de la muestra y a la naturaleza del material:
- Flexión de 3 puntos , tensión , compresión , cizallamiento , torsión
Las pruebas se pueden realizar mediante escaneo de temperatura (normalmente de -150 °C a +500 °C), variación de frecuencia o monitoreo isotérmico.
Características técnicas del DMA
- Medición de alta sensibilidad de transiciones térmicas (Tg, Tm, endurecimiento)
- Temperatura controlada : desde criogénica hasta alta temperatura dependiendo de los instrumentos.
- Frecuencias de análisis : típicamente de 0,01 Hz a 100 Hz
- Pruebas multiparamétricas : temperatura, frecuencia, humedad
- Tipos de deformación : flexión, tracción, compresión, cizallamiento.
- Normas aplicables : ISO 6721, ASTM D4065, ASTM D5023, ISO 11359, ICH Q2(R1)
¿Para qué matrices?
El DMA es especialmente adecuado para materiales poliméricos y cualquier material que presente un comportamiento viscoelástico:
Principales aplicaciones industriales
El análisis mecánico dinámico es una herramienta de referencia en control de calidad , formulación , calificación de materiales e I+D , particularmente en los siguientes sectores:
Léa Géréec
Asesor técnico y científico
