Diffraction laser vs tamisage comparaison

Comparer la diffraction laser avec le tamisage pour l’analyse granulométrique

Il ne fait aucun doute que votre choix d’outil de caractérisation des particules aura beaucoup à voir avec la tâche globale à accomplir. À chacun son cheval, comme on dit !

Les fabricants, chargés de l’assurance qualité d’une ligne de production, souhaiteront probablement un outil facile à utiliser et à entretenir pour produire des résultats constants et fiables encore et encore, chaque jour, aussi rapidement et efficacement que possible. Le tamisage est un choix traditionnel pour la mesure de la taille des particules, un choix qui attire par sa simplicité mécanique et opérationnelle.

Cependant, en ces temps de forte concurrence et d’économie difficile, il est sage de regarder au-delà de l’évidence et de déterminer quelle technique est véritablement optimale pour l’application. La diffraction laser est de plus en plus répandue, de nombreuses personnes profitant désormais de l’efficacité rapide qu’elle offre, en ligne et hors ligne, pour prendre l’avantage sur la concurrence.

Les avantages du tamisage par rapport à la diffraction laser

Alors, de quoi parlons-nous exactement ici ? Eh bien, le tamisage est une technique de fractionnement qui mesure la masse du matériau retenu alors que l’échantillon est passé à travers une série de tamis à mailles fines empilés les uns sur les autres. La distribution granulométrique est calculée en mesurant la masse de particules retenues sur chaque tamis. Ce faisant, on suppose que le fait de secouer la pile de tamis induit les particules à se répartir correctement. Cela nécessite de secouer la pile pendant un temps bien défini, souvent assez long.

Cependant, certains des avantages sont :

• fournit des distributions de masse sur une large gamme de tailles
• le tamisage offre un coût relativement bas pour l’instrument
• nécessite peu d’étalonnage

Cependant, contrairement à l’opinion populaire, le tamisage ne produit pas réellement une véritable distribution de poids !

Considérez un piquet rond et un trou carré…

« En considérant les résultats d’une analyse par tamisage, il faut se rappeler que les particules passant à travers le tamis ne sont pas nécessairement rondes ou symétriques en forme, mais peuvent souvent être en forme d’aiguille, et bien qu’elles passent à travers les tamis, elles sont susceptibles d’être plus volumineuses que les particules retenues qui approchent la forme plus idéale sphérique. »

Cette citation, tirée d’un texte de 1904 relatif à l’analyse des échantillons géologiques, a été citée par mon collègue Alan Rawle lors d’un récent webinaire, et souligne un aspect important de l’analyse par tamisage lors du travail avec des particules non sphériques. Considérez un écran de tamis de dimension nominale de 63 mm. Un cylindre de 50 mm de diamètre et 50 mm de hauteur traversera évidemment cet écran. Cependant, une particule de 50 mm de diamètre et de 100 mm de hauteur passera également à travers l’écran, même si elle est manifestement deux fois plus massive que la première particule que nous avons considérée. Considérez également des particules de même taille mais de densités différentes. Celles-ci passeront également à travers la même ouverture d’écran bien qu’elles diffèrent en masse. Ainsi, les particules ne sont pas triées uniquement en fonction de la masse – il y a un mélange de taille, de forme et de densité qui génère la distribution de poids indiquée.

Les avantages de la diffraction laser par rapport au tamisage

La diffraction laser exploite notre compréhension du comportement de la lumière. Elle implique de mesurer la diffusion de la lumière par un groupe de particules et rapporte la distribution de la taille des sphères qui produiraient le motif enregistré.

Certains de ses avantages sont :

• est bien plus rapide que les techniques de fractionnement
• peut être utilisée avec une très large gamme de tailles et de types de particules
• rapporte les résultats sous forme de distribution de « volume » – la description la plus appropriée pour les propriétés de matériaux en vrac
• peut être appliquée en ligne pour une mesure en temps réel
• est hautement reproductible et répétable

La diffraction laser et le tamisage peuvent fournir des résultats similaires lors de la caractérisation de particules sphériques ou semi-sphériques. Cependant, il n’est pas inhabituel d’observer des différences significatives pour les particules non sphériques car chaque technique mesure différentes propriétés de particules. Les visiteurs du site Malvern peuvent explorer comment comparer efficacement les résultats de la diffraction laser et du tamisage plus en détail.

Cheval de trait ou pur-sang ?

Ainsi, le tamisage est l’une des plus anciennes et des plus simples techniques et demeure une méthode utile de séparation des particules en fonction de leur taille. Cependant, le temps nécessaire pour obtenir des résultats précis, la faible résolution et les problèmes associés à l’agglomération des particules et au blocage du tamis ont entraîné le remplacement du tamisage dans la plupart des industries. Offrant intégration, automatisation et mesure en ligne en temps réel, avec une excellente reproductibilité et répétabilité, la diffraction laser est souvent son successeur naturel.