Un informe de difracción láser finaliza con tres números, generalmente en este orden: D10, D50 y D90. En ellos se encuentra toda la información que un comprador necesita para evaluar un polvo, y cualquier problema que surja durante la producción se refleja en ellos. Esta página explica el significado de cada valor, cómo interpretar la diferencia entre ellos y cuál verificar para cada problema.
El tamaño de partícula siempre es equivalente
Las partículas reales no son esferas. Una aguja, un plato y un bloque fracturado tienen muchos "tamaños" posibles, y el número que imprime un informe depende del principio de medición en el que se basa.
La convención es el diámetro equivalente: el diámetro de una esfera que se comporta como la partícula real bajo la medición utilizada. La difracción láser mide cómo se dispersa la luz y proporciona un diámetro equivalente basado en el volumen. El tamizado mide qué partículas pasan a través de una abertura. El análisis de imágenes cuenta las áreas proyectadas. La misma pólvora puede presentar diferentes valores de D50 según el método utilizado, y ninguno de ellos es incorrecto.
Por eso, dos proveedores que discuten sobre una diferencia de 3 micras en D50 deberían primero confirmar que realizaron las mediciones de la misma manera. Comparar un resultado de tamizado con un resultado de difracción implica comparar dos definiciones diferentes.
Los tres percentiles
D10, D50 y D90 son puntos en la distribución acumulativa. El porcentaje indica qué cantidad del polvo, en volumen, se encuentra por debajo de ese tamaño.
| Parámetro | Definición | Lo que controla en la producción |
|---|---|---|
| D10 | 10% de las partículas son más pequeñas que este tamaño. | El extremo fino: polvo, manipulación sanitaria, disolución prematura, comportamiento de combustión en materiales energéticos. |
| D50 | 50% más pequeño, 50% más grande: la mediana | El tamaño típico: el valor al que apuntan la mayoría de las especificaciones y el número que los compradores comparan primero. |
| D90 | 90% de las partículas son más pequeñas que este tamaño. | El extremo grueso: residuos de tamiz, defectos superficiales, sedimentación, comportamiento del empaque. |
Un ejemplo resuelto hace que la lectura sea mecánica. Supongamos que un informe indica D10 = 3 µm, D50 = 10 µm, D90 = 12 µm:
- El volumen del polvo 10% es más fino que 3 µm.
- El volumen de polvo 50% es más fino que 10 µm, y el 50% es más grueso.
- El 90% del polvo es más fino que 12 µm, por lo que solo el 10% es más grueso.
Algunas industrias citan D95 o D97 en lugar de D90. El significado es idéntico, solo cambia el percentil. Una especificación escrita en D97 es una promesa de tamaño máximo más estricta que una escrita en D90., porque fuerza a que los últimos 3% de partículas gruesas también se deslicen hacia abajo.
Rango: Un número para la dispersión
Los tres percentiles también describen la uniformidad del polvo. La expresión común es el intervalo:
intervalo = (D90 − D10) / D50
En el ejemplo anterior, el rango es (12 − 3) / 10 = 0,9. Un rango más estrecho implica un polvo más uniforme. Dos polvos con el mismo D50 pueden comportarse de forma completamente diferente si uno tiene un rango de 0,9 y el otro de 2,5: el polvo con mayor rango se compacta de forma distinta, se disuelve de manera desigual y presenta una cola gruesa que el polvo con menor rango no tiene.
Cuando un cliente se queja de inconsistencias entre lotes, lo primero que hay que comparar es el intervalo, no el D50. Un D50 a la deriva con una envergadura estable es un problema diferente al de un D50 estable con una cola a la deriva.
Por qué la producción se preocupa por el resultado final, no por el resultado final.
El D50 acapara la atención en las negociaciones, pero los problemas de producción se concentran en los dos extremos.
- Las quejas sobre la cola gruesa se remontan a D90 y D97. Partículas en una película de recubrimiento, arañazos en un alambre de papel, sedimentación en una suspensión: la causa es la pequeña fracción que supera las especificaciones, algo que el D50 nunca muestra.
- Las quejas sobre multas tienen su origen en el distrito escolar D10. El polvo presente durante la manipulación, la variación en la dosificación de las mezclas farmacéuticas y la reactividad que se produce antes de lo previsto provienen de la fracción fina.
- El D50 se sitúa entre ellos como el elemento de referencia en cuanto al volumen. Establece los cálculos de rendimiento y la dosificación, y es el valor que la planta está configurada para suministrar.
Las industrias difieren en qué extremo controlan con mayor rigor. Los principios activos farmacéuticos vigilan de cerca la fracción fina porque los perfiles de disolución y efectos secundarios dependen de ella; aplicación de molienda farmacéutica Cubre esa ventana. Los abrasivos y pigmentos deben tener cuidado con el extremo grueso, porque una sola partícula de tamaño excesivo arruina una superficie.
Cómo la molienda mantiene la distribución
Un circuito de molienda controla la distribución en dos puntos. La energía de entrada determina la cantidad de material fino que produce el molino, y el clasificador establece el límite superior de tamaño de partícula. Al modificar la velocidad de la rueda clasificadora, se mueve el D90; al cambiar la velocidad del molino o el caudal, se mueven los D10 y D50.
Esta es también la razón por la que dos molinos con la misma afirmación D50 pueden producir polvos diferentes. Un circuito que mantiene un D90 ajustado necesita un clasificador integrado y el tipo de molino adecuado para el material; La comparación entre el fresado por impacto y el fresado por chorro depende de la dureza, la abrasividad y la rigurosidad de la promesa de tamaño máximo.
Para ver un ejemplo práctico de una especificación que depende de la distribución, consulte el carcasa de hidróxido de aluminio, donde el comportamiento de relleno en piedra artificial sigue la dispersión tanto como la mediana.
Revise el informe en este orden.
Cuando reciba un informe de polvo, léalo en cuatro pasos: confirme que el método coincide con el informe anterior, verifique D50 con respecto al objetivo, verifique D90 con respecto a la promesa de tamaño máximo, luego calcule el intervalo y compárelo con el lote anterior. Cuatro números y una resta permiten detectar la mayoría de los problemas entre proveedores.
Si está estableciendo una especificación para un nuevo material, o si un polvo actual sigue fallando en un percentil que la hoja de datos nunca mencionó, Envíanos el informe y el objetivo.. Le indicaremos en qué extremo de la distribución debe ubicarse el equipo y qué exige esto del molino y del clasificador.
Polvo épico
Polvo épico Diseñamos sistemas de molienda y clasificación para minerales, productos químicos, alimentos y productos farmacéuticos. Con más de 20 años de experiencia en el procesamiento de polvos, seleccionamos el molino ideal según el tamaño de partícula y la capacidad que necesite. Cuéntenos sobre su material y le recomendaremos una solución probada.
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— Jason Wang, ingeniero