¿Desea analizar la reología de sus polvos mediante GranuDrum?
Reología de los polvos: predecir y controlar el esparcimiento mediante GranuDrum
En los procesos industriales que utilizan polvos (en particular en fabricación aditiva, en compresión o en deposición capa por capa), la calidad final depende directamente del comportamiento de flujo y de la capacidad de esparcimiento del material.
Un polvo demasiado cohesivo, sensible a la humedad o con mala fluidez puede generar capas heterogéneas, defectos internos o variabilidad del producto. Estos fenómenos suelen detectarse tarde, directamente en la máquina, con un elevado coste en tiempo, material e inmovilización del equipo.
El análisis reológico permite anticipar estos riesgos. En el laboratorio Filab, utilizamos el GranuDrum para medir y predecir la capacidad de esparcimiento de los polvos antes de su integración en sus procesos.
Medir la cohesión y la fluidez de sus polvos en condiciones dinámicas mediante GranuDrum
El GranuDrum es un instrumento dedicado al análisis del comportamiento dinámico de los polvos. Se basa en la rotación controlada de un tambor que contiene la muestra. Una cámara de alta resolución analiza de forma continua la superficie libre del polvo.
Se determinan dos parámetros principales:
El ángulo de flujo dinámico, que refleja la capacidad del polvo para desplazarse bajo esfuerzo.
El índice de cohesión, que cuantifica las interacciones entre partículas.
Estos datos permiten evaluar objetivamente la fluidez y la propensión de un polvo (en particular polvo metálico o polvo orgánico) a formar un lecho homogéneo. Un polvo con un bajo índice de cohesión y un comportamiento estable bajo rotación suele presentar una mejor capacidad de esparcimiento.
Este enfoque ofrece una correlación pertinente con el rendimiento observado en condiciones industriales, especialmente en fabricación aditiva metálica o polimérica.
Anticipar el rendimiento en fabricación aditiva y procesos capa por capa
En tecnologías como el Selective Laser Melting (SLM), el Selective Laser Sintering (SLS) o el Electron Beam Melting (EBM), cada capa depositada condiciona el rendimiento mecánico y la repetibilidad de las piezas producidas.
Una mala esparcibilidad puede provocar:
una distribución irregular del lecho de polvo
defectos de fusión
una porosidad excesiva
una dispersión de las propiedades mecánicas
Seguir probando directamente en máquina sigue siendo posible, pero estas pruebas son largas, costosas y poco adecuadas para las fases iniciales de selección o cualificación del material. El análisis reológico dinámico constituye entonces una alternativa predictiva eficaz.
El laboratorio FILAB le acompaña en el análisis de la reología de sus polvos mediante GranuDrum
Un enfoque predictivo para asegurar sus decisiones
El análisis realizado por el laboratorio Filab permite:
comparar diferentes lotes o proveedores,
evaluar el impacto de una variación granulométrica,
estudiar el efecto de la humedad o del reciclado del polvo,
calificar una nueva materia prima antes de su integración en producción,
optimizar el acoplamiento material / máquina.
En fase de I+D o de industrialización, estos datos facilitan la toma de decisiones y reducen los ensayos empíricos en máquina.
Otros instrumentos para el análisis de polvos:
GranuHeap : medición de las propiedades estáticas de un polvo metálico (ángulo de reposo, índice de cohesión estática).
GranuPack : medición de la compactación dinámica de un polvo metálico (densidad aparente, densidad compactada, ratio de Hausner, dinámica de densificación).
GranuFlow : medición del flujo a través de orificios, indicador clave de la fluidez de los polvos.
GranuCharge : medición de las propiedades electrostáticas de los polvos metálicos.
Nuestros servicios complementarios
La medición con GranuDrum se integra en una estrategia completa de caracterización de materiales. Los resultados pueden correlacionarse con:
Análisis de la composición química de los polvos metálicos mediante ICP-AES, ICP-MS y/o mediante analizador elemental C/S, O/N, H...
Medición de la densidad según las normas ASTM B527, ISO 3953,
Análisis granulométrico mediante granulometría láser según la norma ISO 13320
Medición de la fluidez según las normas ASTM B213, ISO 4490, ASTM B964,
Análisis morfológico mediante MEB- FEG EDX o Microscopía Óptica
Este enfoque global permite identificar las causas profundas de un problema de flujo o de esparcimiento, y orientar acciones correctivas adaptadas a su proceso.
Nuestras preguntas frecuentes
Porque un polvo puede presentar un comportamiento muy diferente según su estado superficial, su humedad, su granulometría o su historial de almacenamiento.
Una caracterización reológica permite anticipar los riesgos de un flujo insuficiente, una cohesión excesiva o una mala esparcibilidad antes de las pruebas en máquina, a menudo costosas y que consumen mucho tiempo.
El GranuDrum analiza el comportamiento dinámico de un polvo colocado en un tambor rotativo.
Permite determinar, en particular:
el ángulo de flujo dinámico,
el índice de cohesión.
Estos parámetros reflejan la capacidad de un polvo para ponerse en movimiento y formar un lecho homogéneo, en condiciones próximas a las exigencias industriales.
La capacidad de esparcimiento depende directamente de las interacciones entre partículas.
Un polvo muy cohesivo tenderá a formar aglomerados y a generar capas irregulares.
Por el contrario, un polvo con un bajo índice de cohesión y un flujo estable suele tener una mejor aptitud para formar un lecho uniforme, especialmente en procesos capa por capa como la fabricación aditiva.
No. Aunque es especialmente estratégica para procesos como Selective Laser Melting (SLM), Selective Laser Sintering (SLS) o Electron Beam Melting (EBM), también resulta útil para:
las operaciones de llenado y dosificación,
la compresión (farmacéutica, metalurgia de polvos),
los procesos de mezcla,
el transporte neumático,
la alimentación de tolvas.
Cualquier aplicación que implique un flujo controlado de polvo puede beneficiarse de un análisis reológico dinámico.
Sí. El GranuDrum es especialmente adecuado para estudios comparativos:
cualificación de un nuevo proveedor,
validación de un cambio de granulometría,
impacto de una modificación de la formulación,
seguimiento de la estabilidad de un lote en el tiempo.
Los resultados cuantificados permiten objetivar las diferencias y asegurar sus decisiones técnicas.
Varias situaciones son propicias:
lanzamiento de un nuevo material,
dificultad de esparcimiento o defecto recurrente en producción,
cambio de proveedor,
- exigencia reglamentaria o necesidad de cualificación del material.
Anticiparse desde el principio a menudo permite evitar costosas pruebas industriales.
Para obtener un presupuesto, puede contactar con nuestros equipos a través de nuestro formulario de contacto, por teléfono o por correo electrónico.
Solo tiene que enviarnos su necesidad (tipo de material, análisis deseado, norma eventual, urgencia, cantidad de muestras…). A continuación, le enviaremos una propuesta técnica y económica personalizada en 24-48H.
Los plazos varían según la naturaleza del análisis y la complejidad del proyecto de peritaje.
No obstante, FILAB se compromete a ofrecer plazos rápidos y adaptados a sus restricciones y urgencias industriales.
