Desiderate analizzare la reologia delle vostre polveri con GranuDrum
Reologia delle polveri: prevedere e controllare la spandibilità con GranuDrum
Nei processi industriali che utilizzano polveri (in particolare nella produzione additiva, nella compressione o nel deposito strato su strato) la qualità finale dipende direttamente dal comportamento di flusso e dalla capacità di spandimento del materiale.
Una polvere troppo coesiva, sensibile all’umidità o con una scarsa fluidità può generare strati eterogenei, difetti interni o variabilità del prodotto. Questi fenomeni vengono spesso rilevati troppo tardi, direttamente sulla macchina, con un costo elevato in termini di tempo, materiale e fermo impianto.
L’analisi reologica consente di anticipare questi rischi. Nel laboratorio Filab, utilizziamo il GranuDrum per misurare e prevedere la capacità di spandimento delle polveri prima della loro integrazione nei vostri processi.
Misurare la coesione e la fluidità delle vostre polveri in condizioni dinamiche con GranuDrum
Il GranuDrum è uno strumento dedicato all’analisi del comportamento dinamico delle polveri. Si basa sulla rotazione controllata di un tamburo contenente il campione. Una telecamera ad alta risoluzione analizza in continuo la superficie libera della polvere.
Vengono determinati due parametri principali:
L’angolo di scorrimento dinamico, che riflette la capacità della polvere di muoversi sotto sforzo.
L’indice di coesione, che quantifica le interazioni tra le particelle.
Questi dati consentono di valutare oggettivamente la fluidità e la propensione di una polvere (in particolare polvere metallica o polvere organica) a formare un letto omogeneo. Una polvere con un basso indice di coesione e un comportamento stabile sotto rotazione avrà generalmente una migliore capacità di spandimento.
Questo approccio offre una correlazione pertinente con le prestazioni osservate in condizioni industriali, in particolare nella produzione additiva metallica o polimerica.
Anticipare le prestazioni nella produzione additiva e nei processi strato su strato
In tecnologie come il Selective Laser Melting (SLM), il Selective Laser Sintering (SLS) o l’Electron Beam Melting (EBM), ogni strato depositato condiziona le prestazioni meccaniche e la ripetibilità dei pezzi prodotti.
Una scarsa spandibilità può comportare:
una distribuzione irregolare del letto di polvere
difetti di fusione
una porosità eccessiva
una dispersione delle proprietà meccaniche
Testare direttamente sulla macchina resta possibile, ma queste prove sono lunghe, costose e poco adatte alle fasi iniziali di selezione o qualificazione del materiale. L’analisi reologica dinamica rappresenta quindi un’alternativa predittiva efficace.
Il laboratorio FILAB vi affianca nell’analisi della reologia delle vostre polveri con GranuDrum
Un approccio predittivo per mettere in sicurezza le vostre decisioni
L’analisi effettuata dal laboratorio Filab consente di:
confrontare diversi lotti o fornitori,
valutare l’impatto di una variazione granulometrica,
studiare l’effetto dell’umidità o del riciclo della polvere,
qualificare un nuovo materiale prima dell’integrazione in produzione,
ottimizzare l’accoppiamento materiale / macchina.
In fase di R&D o di industrializzazione, questi dati facilitano il processo decisionale e riducono i test empirici in macchina.
Altri strumenti per l’analisi delle polveri:
GranuHeap : misura delle proprietà statiche di una polvere metallica (angolo di riposo, indice di coesione statica).
GranuPack : misura della compattazione dinamica di una polvere metallica (densità apparente, densità battuta, rapporto di Hausner, dinamica di densificazione).
GranuFlow : misura del flusso attraverso orifizi, indicatore chiave della scorrevolezza delle polveri.
GranuCharge : misura delle proprietà elettrostatiche delle polveri metalliche.
I nostri servizi aggiuntivi
La misurazione con GranuDrum si inserisce in una strategia completa di caratterizzazione del materiale. I risultati possono essere correlati con:
Analisi della composizione chimica delle polveri metalliche tramite ICP-AES, ICP-MS e/o con analizzatore elementare C/S, O/N, H...
Misura della densità secondo le norme ASTM B527, ISO 3953,
Analisi granulometrica mediante granulometria laser secondo la norma ISO 13320
Misura della scorrevolezza secondo le norme ASTM B213, ISO 4490, ASTM B964,
Analisi morfologica tramite MEB- FEG EDX o Microscopia Ottica
Questo approccio globale consente di identificare le cause profonde di un problema di flusso o di spandimento e di orientare azioni correttive adatte al vostro processo.
Le nostre FAQ
Perché una polvere può presentare un comportamento molto diverso a seconda dello stato superficiale, dell’umidità, della granulometria o della storia di stoccaggio.
Una caratterizzazione reologica consente di anticipare i rischi di scorrimento insufficiente, coesione eccessiva o scarsa spandibilità prima delle prove in macchina, spesso costose e dispendiose in termini di tempo.
Il GranuDrum analizza il comportamento dinamico di una polvere inserita in un tamburo rotante.
Consente in particolare di determinare:
l’angolo di scorrimento dinamico,
l’indice di coesione.
Questi parametri traducono la capacità di una polvere di mettersi in movimento e di formare un letto omogeneo, in condizioni vicine alle sollecitazioni industriali.
La capacità di spandimento dipende direttamente dalle interazioni tra le particelle.
Una polvere molto coesiva tenderà a formare agglomerati e a generare strati irregolari.
Al contrario, una polvere con un basso indice di coesione e un flusso stabile avrà generalmente una migliore attitudine a formare un letto uniforme, in particolare nei processi strato su strato come la produzione additiva.
No. Sebbene sia particolarmente strategica per processi come il Selective Laser Melting (SLM), il Selective Laser Sintering (SLS) o l’Electron Beam Melting (EBM), è utile anche per:
le operazioni di riempimento e dosaggio,
la compressione (farmaceutica, metallurgia delle polveri),
i processi di miscelazione,
il trasporto pneumatico,
l’alimentazione delle tramogge.
Qualsiasi applicazione che comporti un flusso controllato di polvere può beneficiare di un’analisi reologica dinamica.
Sì. Il GranuDrum è particolarmente adatto agli studi comparativi:
qualifica di un nuovo fornitore,
validazione di una variazione della granulometria,
impatto di una modifica della formulazione,
monitoraggio della stabilità di un lotto nel tempo.
I risultati numerici consentono di oggettivare le differenze e di mettere in sicurezza le vostre decisioni tecniche.
Sono diverse le situazioni in cui è indicato:
lancio di un nuovo materiale,
difficoltà di spandimento o difetto ricorrente in produzione,
cambio di fornitore,
- esigenza normativa o necessità di qualificazione del materiale.
Anticipare a monte consente spesso di evitare costose prove industriali.
Per ottenere un preventivo, potete contattare i nostri team tramite il modulo di contatto, per telefono o via e-mail.
Vi basta comunicarci la vostra esigenza (tipo di materiale, analisi desiderata, eventuale norma, urgenza, quantità di campioni…). Vi invieremo quindi una proposta tecnica ed economica personalizzata entro 24-48H.
I tempi variano in base alla natura dell’analisi e alla complessità del progetto di expertise.
FILAB si impegna tuttavia a fornire tempi rapidi e adatti ai vostri vincoli e alle vostre urgenze industriali.
