Información general
El Freeman FT4 se diseñó teniendo en cuenta un propósito: caracterizar la reología de los polvos o las propiedades del flujo del polvo. Esta sigue siendo la función principal, pero el instrumento, los accesorios y las metodologías se han desarrollado continuamente hasta el punto en que la FT4 ahora se considera un comprobador de flujo de polvo universal.
El comprobador de polvo FT4 es único por muchos motivos. A continuación, se presentan algunas características fundamentales que permiten evaluar su valor industrial:
- La capacidad de simular las condiciones de procesamiento del polvo mediante el análisis de muestras en un estado consolidado, sometido a condiciones de tensión moderada, aireado o fluidizado
- La aplicación de la caracterización de múltiples dimensiones del polvo para evaluar el flujo dinámico del polvo, el volumen y las propiedades de cizallamiento con el fin de comprender de la forma más completa el comportamiento de un polvo
- Sensibilidad sin igual, lo que permite diferenciar polvos que otros comprobadores clasifican como idénticos
Metodologías de reómetro de polvo
El FT4 es un comprobador de flujo de polvo verdaderamente universal que ofrece cuatro categorías de metodologías: a granel, flujo dinámico, cizallamiento (de acuerdo con ASTM D7981) y proceso.
- Volumen: densidad, compresibilidad, permeabilidad
- Flujo dinámico: fluidez básica, aireación, consolidación, caudal, energía específica
- Corte: celda de corte, fricción de pared
- Procesos: segregación, desgaste, apelmazamiento, electrostática, humedad, aglomeración
Aplicaciones
El comportamiento del polvo influye en la fabricación de electrodos tanto en el proceso en húmedo como en seco. En procesos en húmedo, los polvos con propiedades óptimas de flujo y dispersión garantizan suspensiones uniformes, lo que mejora el rendimiento de la batería y la eficiencia de fabricación.
La fabricación de aditivos (AM, del inglés “Additive Manufacturing”) se basa en el rendimiento preciso del polvo para garantizar la uniformidad y la calidad en los componentes impresos en 3D. La distribución y la dispersión eficaz del polvo son cruciales, ya que la variabilidad puede provocar defectos como una densidad inconsistente y un acabado deficiente de la superficie.
Los recubrimientos en polvo son ecológicos, ya que eliminan el uso de disolventes y las emisiones orgánicas volátiles. Sin embargo, su aplicación supone un desafío debido a la necesidad de que el polvo fluya sin problemas, sobre todo porque la demanda de películas más finas exige partículas más pequeñas con mayores fuerzas interpartículas.
El procesamiento con polvo implica varias condiciones, desde altas tensiones de compactación en tolvas hasta la fluidización dinámica. Comprender cómo se comporta un material en estas condiciones es crucial para diseñar y monitorear las operaciones de la unidad y los sistemas de transferencia.
Las formulaciones de tóner, a menudo patentadas, se muelen para convertirlas en polvos finos con tamaños inferiores a 10 μm, lo que las hace propensas a la cohesión y aglomeración. Es crucial contar con el flujo de polvo adecuado para garantizar una dispersión uniforme y una adhesión eficaz al papel, con el uso de aditivos para evitar la aglomeración y mejorar el rendimiento.
Los compactos cosméticos, fabricados a partir de mezclas de emolientes, pigmentos, rellenos y aglutinantes, deben tener una buena fluidez del polvo para un procesamiento eficaz. El flujo adecuado garantiza una calidad constante, facilidad de aplicación y una producción rentable con un alto rendimiento.
El prensado en polvo seco es un método flexible y rentable para fabricar componentes cerámicos. Para el desarrollo de procesos eficaces, es fundamental identificar las mezclas de polvo y los métodos de caracterización correctos.
En las industrias alimentaria y nutracéutica, comprender las propiedades del polvo y el comportamiento del flujo es esencial para un procesamiento eficiente. Incluso pequeñas cantidades de humedad pueden afectar significativamente a los polvos, y puede convertir su flujo libre en grumos y masas sólidas, lo que afecta la fluidez y puede generar una menor eficiencia y mayores costos.
El procesamiento del polvo es esencial en la fabricación farmacéutica, en la cual el control del comportamiento del polvo mejora la eficiencia y la calidad. Entre los procesos clave se encuentran la granulación húmeda para crear gránulos uniformes y fluidos, el llenado de troqueles, la predicción del rendimiento del flujo en alimentadores helicoidales y el desarrollo de formulaciones para inhaladores de polvo seco (DPI, del inglés “Dry Powder Inhaler”).
