Drobnosć mielenia nie jest rozmiarem cząstek: odczytywanie skali Hegmana i pozostałości na sicie bez mylenia tych pojęć

W skrócie: Dwie laboratoria mogą badać tę samą porcję tlenku żelaza i podawać wyniki, których nie da się porównać. Jedno z nich odczytuje wartość na skali Hegmana i nazywa ją „stopniem rozdrobnienia”. Drugie waży materiał pozostający na sicie i określa go jako „resztę”. Oba badania są rzeczywiste, ale żadne z nich nie określa rozmiaru cząstek. Jeśli w zamówieniu zakupowym podano jeden z tych parametrów, a zakład odbierający sprawdza drugi, wynikiem będzie spór. Poniżej wyjaśniono, co dokładnie rejestruje każde z tych badań oraz jak sformułować specyfikację, która zostanie poprawnie zinterpretowana w obu laboratoriach.

Zakupujący wpisuje w specyfikacji: „stopień rozdrobnienia: maks. 25 µm”. Trzy tygodnie później przychodzi certyfikat z informacją: „reszta na sicie 45 µm: 0,2 %”. Obie strony są przekonane, że doszło do porozumienia. Tak nie jest.

Jedno słowo – dwa urządzenia pomiarowe

W branży powłok malarskich termin „stopień rozdrobnienia” zwykle oznacza stopień rozdrobnienia mieszanki: jak bardzo barwnik został rozdrobniony i zwilżony w ciekłym medium nośnym. W branży barwników często oznacza on resztę na sicie: ile grubego materiału pozostaje na siatce. Umieszczenie obu tych sformułowań w jednym zamówieniu zakupowym nie oznacza, że którakolwiek ze stron kłamie, podpisując dokument.

Jednostki tylko pogarszają sytuację. Jedna wartość jest odczytywana z rowka w mikrometrach. Druga to procent. Nie można ich wzajemnie przeliczać, a żadne obliczenia nie przekształcą jednej wartości w drugą.

Co wskaźnik naprawdę pokazuje

Wskaźnik Hegmana to precyzyjnie wykonany blok stalowy z ukośnym rowkiem wyfrezowanym w nim – od ok. 100 µm przy głębokim końcu do zera. Nanosi się pastę na głęboki koniec, przesuwa po niej prostą krawędź i odczytuje punkt, w którym przestają pojawiać się rysy. Odczyt ten podawany jest w mikrometrach, a metoda ISO 1524 to standard, który większość krajów wpisuje do specyfikacji. ASTM D1210 obejmuje tę samą metodę i zwykle podaje liczbę Hegmana w zakresie od 0 do 8.

Oto część, którą zakupujący przeoczą. Ten miernik nie wykrywa pojedynczych cząstek. Wykrywa największe pozostałe skupiska w danej pasty, na danej maszynie, w danej żywicy. Zmiana dyspersantu, zmiana młynka lub zmiana czasu trwania partii powoduje zmianę odczytu, podczas gdy rozmiar każdej cząstki w worku pozostaje dokładnie taki sam.

Wartość Hegmana to stwierdzenie dotyczące dyspersji, a nie proszku. Gdy dostawca podaje taką wartość dla suchego barwnika, należy ją odczytać jako „to jest to, co nasze standardowe laboratorium uzyskuje w naszym standardowym medium” i zapytać, jakie było to medium.

Konfiguracja młynka wykonuje tyle pracy, co barwnik – a to właśnie temat uzyskiwania czerwonego nano-tlenku żelaza zdolnego do dyspersji .

Co zamiast tego widzi sito

Reszta sitowa (udział pigmentu zatrzymanego na sicie o określonej wielkości oczek) to test czystości. Norma ISO 787-7 przepuszcza próbkę przez sito ręcznie, za pomocą wody, a następnie waży materiał pozostający na sicie. Jest to prosty test o wąskim zakresie zastosowania: wykrywa nadmiernie grube cząstki, twarde grudki, które nigdy się nie rozproszyły w reaktorze, oraz przypadkowe zanieczyszczenia pochodzące z worka lub taśmy transportowej.

Nie wykrywa on jednak drobnej frakcji. Pigment zawierający 0,1 % na sicie o oczkach 45 µm może nadal być silnie aglomerowany przy rozmiarze cząstek 2 µm – a sito tego nie ujawni, ponieważ wszystko mniejsze od wielkości oczek przechodzi przez nie bez przeszkód.

Sito dostarcza również informacji, której nie poda żaden miernik: czy dany problem opuścił fabrykę w ogóle. Cząstki zanieczyszczeń pozostające na sicie były tam już przed tym, jak Twoja młynarka je przetworzyła.

Rozkład to trzecia liczba

Dyfrakcja laserowa odpowiada na kolejne pytanie: jak wygląda cała populacja. Otrzymujesz krzywą oraz zwykle wartość D50 (rozmiar, przy którym połowa próbki objętościowo ma mniejszą wielkość) oraz wartość rozpiętości. Dwa pigmenty mogą mieć taką samą wartość D50 i zachowywać się zupełnie inaczej, ponieważ jeden z nich tworzy wąską, ostra krzywą, a drugi – krzywą z długim, grubym ogonem.

Trzy testy, trzy pytania. Tylko rozkład opisuje proszek. Tylko miernik określa, co rzeczywiście zaobserwuje Twoja instalacja produkcyjna.

Obok siebie

Można dodać czwartą kolumnę do tej tabeli, a w niej zawsze pojawiłoby się to samo stwierdzenie: żaden z tych testów nie zastępuje pozostałych, a certyfikat zawiera wyłącznie te, które dostawca zdecydował się przeprowadzić.

Dlaczego jedna torba ma dwie różne odczyty

Dwa zakłady, ta sama partia, ten sam dzień, różne wyniki. To jest normalne i nie stanowi problemu jakościowego.

Młyn kulowy pracujący w trybie długiego przejścia rozdzieli uparczywe aglomeraty i zgłosi drobnoziarnisty rozmiar mielenia. Dysperser o wysokiej prędkości obrotowej w zbiorniku partii, pracujący przez dwadzieścia minut z powodu opóźnienia zmiany, pozostawi te same aglomeraty nietknięte i zgłosi gruboziarnisty rozmiar. Barwnik nic nie zrobił. Zmieniło się natomiast wejściowe natężenie energii.

Ilość substancji stałej ma takie samo znaczenie. Zwiększenie zawartości barwnika sprawia, że pasta staje się bardziej lepka, łopatka nie może wytworzyć takiego samego naprężenia ścinającego, a wskazanie miernika przesuwa się w kierunku grubszego rozmiaru. Dlatego 15 µm uzyskane przez formulatora i 30 µm uzyskane w zakładzie mogą być oba prawdziwymi pomiarami tego samego materiału.

Pisanie linii, którą ktoś może zweryfikować

Nieprecyzyjne specyfikacje są źródłem większości sporów w tym zakresie i łatwo je poprawić. Wystarczy pięć pozycji:

• Nazwać badanie i stosowany standard: «stopień rozdrobnienia zgodnie z ISO 1524», a nie po prostu «stopień rozdrobnienia».
• Wskazać pojazd oraz obciążenie użyte do odczytu na miarce lub zaakceptować fakt, że podana wartość nie jest odtwarzalna.
• Dla pozostałości podać rozmiar siatki. 45 µm i 63 µm to różne gwarancje.
• Podać wartość akceptacyjną oraz określić, czy odnosi się ona do całej partii, czy do średniej całej dostawy.
• Określić, kto przeprowadza badania, oraz co dzieje się w przypadku rozbieżności wyników między dwiema laboratoriami.

Dla nabywców betonu i zaprawy warto dodać jeszcze jeden punkt: jeśli zakład wprowadza barwnik do suchej mieszanki przez sito, to ważna jest wartość pozostałości, a wartość Hegmana w specyfikacji ma jedynie charakter dekoracyjny.

Sprawdzić przy odbiorze – w ciągu dwudziestu minut

Do wykrycia większości tych niedoskonałości nie potrzeba laboratorium.

1. Zachować próbkę rezerwową każdej partii w szczelnym opakowaniu, oznaczoną datą i numerem partii.
2. Wykonaj próbę rozprowadzenia własnej żywicy przy użyciu własnego czasu pracy maszyny i porównaj ją ze standardem przechowywanym z zatwierdzonej partii. Dwie płytki, to samo oświetlenie, obok siebie.
3. Zważ niewielką próbkę, przepłucz ją przez sitko, które rzeczywiście Cię interesuje, osusz i zważ pozostałą część. To Twoja własna wartość resztkowa – a jest ona tania.
4. Zapisz liczbę, nie wrażenie. Kolorowe zdjęcie wykonane telefonem to pomoc pamięciowa, nie pomiar.

Jeśli wynik próby rozprowadzenia i przechowywany standard się różnią, musisz prowadzić rzeczywistą rozmowę z dostawcą i masz coś do pokazania. Ta sama procedura robocza na stanowisku, z ustaloną i egzekwowaną granicą ΔE, została określona w ustalaniu tolerancji koloru, którą można obronić . Pełny ciąg czynności związanych z nową partią opisano w jak powinno przebiegać badanie próbne , a przed poleganiem wyłącznie na certyfikacie sprawdź co certyfikat zgodności potwierdza, a czego nie potwierdza .

O DOSTAWCY

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. produkuje syntetyczne barwniki tlenku żelaza od 26 lat – w odcieniach czerwonego, żółtego, czarnego i brązowego – przeznaczone do betonu, powłok, tworzyw sztucznych i ceramiki. Każda partia towaru jest dostarczana z certyfikatem zawierającym wyniki wymienionych wyżej badań; próbkę rezerwową przechowujemy w naszych plikach przez okres określony w Państwa zamówieniu. Minimalna ilość zamówienia wynosi 1 tonę (1000 kg). W celu omówienia specyfikacji lub uzyskania próbki dopasowanej do Państwa pojazdu, prosimy o kontakt na adres [email protected] lub telefonicznie pod numer +86-13400211655.