Elek Analizi: Parçacık Boyutu Testine Pratik Bir Kılavuz

Elek analizi, tozların, granüllerin ve diğer partikül halindeki malzemelerin partikül boyut dağılımını belirlemek için pratik bir yöntemdir.

Yöntemi uygulamadan önce, elek analizinin kalite kontrol ve süreç kararlarındaki amacını anlamak faydalı olacaktır. Kum örneklerine özel testler için, kum örnekleri için elek boyutlarını seçme kılavuzumuz, elek boyutu, milimetre ve mikron arasındaki ilişkiyi açıklamaktadır.

Yöntem oldukça basittir: Temsili bir numuneyi tartın, kademeli olarak daha küçük açıklıklara sahip bir dizi test eleğinden geçirin, ardından her elekte kalan malzemeyi tartın. Bu ölçümlerden, her elek boyutunda tutulan yüzdesini, kümülatif tutulan yüzdesini ve geçen yüzdesini hesaplayabilirsiniz.

Prensip basit. Ancak güvenilir sonuçlar elde etmek her zaman o kadar kolay değil. Numune hazırlığı, elek seçimi, yükleme, test süresi, nem ve tıkanmış açıklıklar sonucu etkileyebilir. Ve elek analiz verileri endüstriyel eleme makinesi seçiminde kullanıldığında, partikül boyutu resmin sadece bir parçasıdır.

Bu kılavuz, temel elek analizi prosedürü ve hesaplamalarından, sonuçların pratik eleme uygulamaları için yorumlanmasına kadar tüm süreci açıklamaktadır.

Elek Analizi Nedir?

Elek analizi, bilinen açıklık boyutlarına sahip eleklerden parçacıkları ayırarak bir malzemenin parçacık boyutu dağılımını belirlemek için kullanılan bir yöntemdir.

Tipik bir testte, dikey olarak üst üste dizilmiş birkaç elek kullanılır. En büyük açıklığa sahip elek en üste yerleştirilir. Bunun altına kademeli olarak daha küçük elekler yerleştirilir ve en altta bir toplama kabı bulunur. Eleme sırasında, daha küçük parçacıklar açıklıklardan geçerken, daha büyük parçacıklar tutulur. Testten sonra, her elekteki malzeme tartılır.

Sonuç, orijinal numunenin farklı parçacık boyutu aralıklarında nasıl dağıldığını bize gösteriyor.

Örneğin, bir malzeme 1 mm'lik bir elekten geçiyor ancak 500 μm'lik bir elekte kalıyorsa, bu kısım yaklaşık olarak bu iki elek açıklığı boyutu arasında yer alır.

Bu nedenle elek analizi, toz veya granül halindeki bir malzemenin tanımlanmış bir parçacık boyutu spesifikasyonuna uygun olup olmadığını kontrol etmek için kullanışlıdır.

Elek Analizi Neden Önemlidir?

Üretimde elek analizi genellikle şu amaçlarla kullanılır:

• Gelen ham maddeleri kontrol edin;
• Farklı üretim partilerini karşılaştırmak;
• Kırma veya öğütme sonuçlarını izlemek;
• Aşırı ince veya büyük parçacıkları tespit etmek;
• Parçacık boyutu spesifikasyonunu doğrulamak;
• Bir eleme sürecinin performansını değerlendirmek;
• Ekipman seçimi öncesinde parçacık boyutu bilgisi sağlanmalıdır.

Bir malzemeyi sadece "ince" veya "kalın" olarak tanımlamak yerine, numunenin yüzde kaçının belirli elek açıklıklarının üstünde veya altında olduğunu belirleyebilirsiniz.

Elek Analizi Nasıl Çalışır?

Temel prensip, parçacık boyutuna göre fiziksel ayırma işlemidir.

Tipik bir elek yığını şu şekilde düzenlenir:

Numune en üst eleğe yerleştirilir ve elek yığını kontrollü bir eleme hareketine tabi tutulur. Bir açıklıktan geçebilecek kadar küçük parçacıklar bir sonraki eleğe geçer. Geçemeyen parçacıklar o elekte kalır. Yeterli eleme işleminden sonra, tutulan her fraksiyon ayrı ayrı tartılır.

Bu ağırlıklar daha sonra parçacık boyutu dağılımını hesaplamak için kullanılır.

Elek Analizi İçin Gerekli Ekipmanlar

Temel elek analizi genellikle aşağıdaki ekipmanları gerektirir:

Ara sıra veya basit testler için, ilgili test yöntemi izin veriyorsa elekler elle sallanabilir. Rutin testler için, mekanik bir elek sallayıcı, operatörlerin farklı sallama hareketleri veya test koşulları kullanmasından kaynaklanan farklılıkları azaltabilir. Ancak ekipman tek başına doğru bir sonuç garanti etmez. Numune alma ve test prosedürü de aynı derecede önemlidir.

Elek Analizi İşlemi: Adım Adım

Uygulanacak kesin prosedür, geçerli malzeme standardına, test yöntemine veya şirket içi kalite kontrol prosedürünüze uygun olmalıdır.

Genel bir kuru elek analizi aşağıdaki adımlar izlenerek anlaşılabilir.

Adım 1: Temsili Bir Örnek Elde Edin

Değerlendirmek istediğiniz malzemeyi gerçekten temsil eden bir örnekle başlayın.

Bu durum kolayca gözden kaçabilir. Tozlar ve granüller taşıma ve depolama sırasında ayrışabilir. Daha iri ve daha ince parçacıklar bir kap içinde eşit olarak dağılmayabilir. Bu nedenle, yalnızca yüzeyden malzeme almak, tüm partiyi test etmekten farklı bir sonuç verebilir.

Gerektiğinde, teste başlamadan önce uygun bir örnekleme ve örnek azaltma yöntemi kullanın.

Adım 2: Malzemenin Durumunu Kontrol Edin

Eleme işleminden önce numuneyi inceleyin.

• Akıcı ve kuru mu?
• İnce parçacıklar birbirine yapışıyor mu?
• Gözle görülür topaklar var mı?

Nem ve kümelenme, tek tek parçacıkların normalde geçebilecekleri açıklıklardan geçmesini engelleyebilir.

Bu nedenle bazı test yöntemleri, elek analizi öncesinde kurutma veya diğer numune hazırlama işlemlerini gerektirir. Her numuneye aynı hazırlama yöntemini uygulamak yerine, test edilen malzeme için belirtilen prosedürü izleyin.

Adım 3: Test Eleklerini Seçin

Ölçmeniz gereken partikül boyut aralığını kapsayan elek açıklıklarını seçin. En büyük açıklığı üste yerleştirin ve geri kalan elekleri azalan açıklık boyutuna göre düzenleyin. Kap en alta yerleştirilir.

Amaç mümkün olduğunca çok elek kullanmak değildir. Faydalı bir elek serisi, numuneyi anlamlı parçacık boyutu fraksiyonlarına ayırmalıdır.

Adım 4: İlk Numuneyi Tartın

Eleme işleminden önce numunenin kütlesini ölçün ve kaydedin.

• Örneğin:
  • Başlangıç ​​numune kütlesi = 500 g

Bu değer daha sonra kalan öğrenci yüzdesi ve geçen öğrenci yüzdesini hesaplamak için kullanılacaktır.

Adım 5: Elek yığınını doldurun

Numuneyi üst eleğe yerleştirin ve kapağı kapatın. Eleğe aşırı miktarda malzeme koymaktan kaçının. Malzeme tabakası çok kalınlaştığında, parçacıkların elek yüzeyine ulaşma şansı azalır. Bu, ayrışmayı yavaşlatabilir ve nihai sonucu etkileyebilir.

Gerekirse, geniş bir numuneyi ilgili prosedüre göre uygun test bölümlerine ayırın.

Adım 6: Elek Testini Uygulayın

Elek sallayıcıya yığını yerleştirin ve gerekli prosedüre göre testi gerçekleştirin.

Uygun test süresi aşağıdaki faktörlere bağlıdır:

• parçacık boyutu;
• parçacık şekli;
• malzeme özellikleri;
• elek açıklığı;
• Örnek miktarı;
• Uygulanabilir test standardı.

Daha fazla zaman otomatik olarak daha iyi anlamına gelmez. Bazı kırılgan malzemeler uzun süreli mekanik etki altında parçalanabilir ve ölçülen parçacık boyutu dağılımını değiştirebilir.

Adım 7: Kalan Her Parçayı Tartın

Testten sonra, elekleri tek tek dikkatlice çıkarın. Her elekte ve alt kapta kalan malzemeyi toplayıp tartın. Her değeri kaydedin. Son olarak, toplam geri kazanılan kütleyi başlangıçtaki numune kütlesiyle karşılaştırın.

Önemli bir fark araştırılmayı hak ediyor. Malzeme transfer sırasında kaybolmuş, ekipmanda kalmış veya yanlış tartılmış olabilir.

Ürünün kullanımıyla ilgili herhangi bir sorunuz varsa, lütfen Sanyuantang ile iletişime geçin . Teknik ekibimiz size süreç boyunca rehberlik edecektir.

Elek Analizi Hesaplaması

Tutulan kütleler bilindiğinde, elek analizi hesaplaması nispeten basittir.

Genellikle üç değer kullanışlıdır:

• Elde tutulan yüzde
• Toplam elde tutulan yüzde
• Geçme yüzdesi

Tutulan Yüzde

kullanın:

Tutulan Yüzde = (Elekte Tutulan Kütle ÷ Başlangıç ​​Numune Kütlesi) × 100

Sanmak:

• Başlangıç ​​numunesi = 500 g
• 1.00 mm'lik elekte kalan malzeme = 75 g

Sonra:

(75 ÷ 500) x 100 = %15

Dolayısıyla, orijinal numunenin %15'i bu elekte kaldı.

Kümülatif Elde Tutulan Yüzde

Toplam tutma yüzdesi, belirli bir elekte ve onun üzerindeki daha büyük tüm eleklerde tutulan yüzdelerin toplamıdır.

Örneğin, eğer:

• %5'i 2.00 mm'de korunmaktadır.
• %15'i 1.00 mm'de korunmaktadır.

O halde 1.00 mm'de tutulan kümülatif yüzde şu şekildedir:

% 5 +% 15 =% 20

Geçme Yüzdesi

Geçme yüzdesi şu şekilde hesaplanır:

Geçme Oranı = 100 − Toplam Başarı Oranı

Toplam elde tutulan miktar %20 ise, o zaman:

Geçme Oranı = 100 − 20 = %80

Yani numunenin %80'i elek açıklığından geçiyor.

Elek Analizi Örneği

İşte varsayımsal 500 gramlık bir numune kullanılarak yapılan basit bir örnek.

Aşağıdaki değerler yalnızca hesaplama gösterimi içindir.

Bu bize ne anlatıyor?

500 μm'lik elekte, toplam tutma oranı %50'dir. Bu nedenle, bu örnek numunenin %50'si 500 μm'lik açıklıktan geçer.

1.00 mm'de %80 oranında başarılı sonuç elde edilir.

Eğer bir ürün spesifikasyonunda malzemenin en az %90'ının 1.00 mm'den geçmesi gerekiyorsa, bu varsayımsal örnek bu özel gereksinimi karşılamayacaktır.

Bu nedenle, sadece kilo kaybına bakmaktan ziyade, geçme yüzdesine bakmak genellikle daha faydalıdır.

Elek Analizi Sonuçları Nasıl Okunur?

Elek analizi tablosu, yalnızca tek bir parçacık boyutu vermek yerine, parçacıkların dağılımını tanımlar.

Diyelim ki bir şartnamede şöyle yazıyor:

Minimum %95 oranında 2.00 mm'den geçme

2.00 mm'de geçen yüzdesini doğrudan bu gereksinimle karşılaştırabilirsiniz.

Veya bir şartnamede şöyle yazabilir:

1.00 mm'nin üzerinde en fazla %10 oranında kalıntı bırakılmıştır.

Bu durumda, malzemenin limit değerine uygunluğunu kontrol etmek için kümülatif tutma oranı kullanılabilir.

Parçacık boyutu dağılımı, üretim ekiplerinin yukarı akışta neler olup bittiğini anlamalarına da yardımcı olabilir.

Örneğin, iri taneli malzeme miktarındaki artış, öğütme, kırma veya diğer işleme koşullarında bir değişikliğe işaret edebilir. İnce taneli malzeme miktarındaki artış ise farklı bir soruna işaret edebilir.

Elek sonucu, parçacık boyutu dağılımında neyin değiştiğini gösterir. Değişmenin nedenini belirlemek ise, gerçekleşen süreci bilmeyi gerektirir.

Kuru Elek Analizi ve Islak Elek Analizi Karşılaştırması

Her malzemenin aynı şekilde test edilmesi gerekmez.

Kuru Elek Analizi

Kuru elek analizi, sıvı olmadan ayrılabilen birçok akışkan toz ve granül malzeme için uygundur. Basit bir yöntemdir ve tutulan fraksiyonların kolayca geri kazanılmasını sağlar.

Islak Elek Analizi

Kuru eleme sırasında bazı ince parçacıklar kümelenme veya daha büyük parçacıklara yapışma eğilimindedir. Uygulanabilir bir test yöntemi izin veriyorsa, ıslak eleme, malzemenin dağılmasına ve ince parçacıkların elek açıklıklarından geçmesine yardımcı olmak için uygun bir sıvı kullanır. Sıvı, numune, elek ve test gereksinimleriyle uyumlu olmalıdır.

Islak eleme yöntemi, kuru eleme yönteminin yavaş görünmesi nedeniyle tek başına tercih edilmemelidir. Yöntem, malzemeye ve uygulanabilir test prosedürüne uygun olmalıdır.

Elek Analizi Standartları

Kalite kontrol çalışmalarında, elek bizzat ölçüm sisteminin bir parçasıdır.

Genellikle referans alınan iki standart ASTM E11 ve ISO 3310-1'dir.

• ASTM E11 standardı, dokuma tel test elek bezi ve malzemeleri parçacık boyutuna göre sınıflandırmak için kullanılan test eleklerinin tasarım ve yapımına ilişkin gereksinimleri belirtir.
• ISO 3310-1, metal tel örgüden yapılmış test elekleri için teknik gereksinimleri ve test yöntemlerini belirtir.

Bu standartlar öncelikle test elekleri için gereksinimleri tanımlar. Bunlar, her malzeme için eksiksiz bir test prosedürüyle karıştırılmamalıdır. Doğru elek analiz yöntemi, test edilen ürüne veya sektöre bağlı olabilir. Örneğin, agregalar, tozlar ve diğer malzemelerin kendine özgü örnekleme, hazırlama ve test standartları olabilir.

Resmi bir test prosedürü oluşturmadan önce, malzemeniz için hangi standardın geçerli olduğunu mutlaka kontrol edin.

Elek Analizi Sonuçlarını Etkileyen Yaygın Hatalar

Elek analizi o kadar basittir ki, bazen küçük ayrıntılar göz ardı edilir. Bu ayrıntılar önemli olabilir.

Elek Aşırı Yüklenmesi

Çok fazla malzeme, elek üzerinde kalın bir tabaka oluşturur. Parçacıklar açıklıklara verimli bir şekilde ulaşamayabilir ve bu da eksik ayrışmaya yol açabilir.

Kötü Örnekleme

Mükemmel eleme bile, orijinal malzemeyi temsil etmeyen bir numuneyi düzeltemez. Toplu malzemeler için, numune alma genellikle en büyük potansiyel hata kaynaklarından biridir.

Nem ve Topaklanma

İnce parçacıklar birbirine yapışarak daha büyük parçacıklar gibi davranabilirler. Bu durumda, ölçülen dağılım, tek tek parçacıkların gerçek dağılımından daha kaba görünebilir.

Engellenmiş Açılışlar

Parçacıklar elek tellerine sıkışarak kullanılabilir açık alanı azaltabilir. Bu durum özellikle elek açıklığı boyutuna yakın parçacıklarda veya yapışmaya eğilimli malzemelerde daha belirgindir.

Hasarlı Test Elekleri

Aşınmış, deforme olmuş veya hasar görmüş açıklıklar, hangi parçacıkların geçeceğini değiştirebilir. Bu nedenle test elekleri, geçerli kalite prosedürüne göre incelenmeli ve bakımı yapılmalıdır.

Tutarsız Test Koşulları

Numuneler arasında test süresinin, numune miktarının, elek diziliminin veya çalkalama koşullarının değiştirilmesi karşılaştırmayı zorlaştırır. Elek analizi rutin kalite kontrolünde kullanıldığında tutarlılık önemlidir.

Elek Analizi ve Diğer Parçacık Boyutu Analiz Yöntemleri Karşılaştırması

Elek analizi faydalıdır, ancak tek parçacık boyutu ölçme yöntemi değildir.

Bu yöntemler, parçacık boyutunu farklı şekillerde ölçtükleri için doğrudan birbirlerinin yerine kullanılabilecek sonuçlar vermeyebilir.

Testin yapılacağı malzeme, gerekli boyut aralığı, özellikler ve amacına göre yöntemi seçin.

Elek Analizinden Endüstriyel Eleme İşlemine

Bu noktada laboratuvar testleri ve üretim taramaları net bir şekilde birbirinden ayrılmalıdır.

Elek analizi, parçacık boyutu dağılımını ölçer. Endüstriyel titreşimli elek, üretim sırasında malzemeyi ayırır.

İkisi birbiriyle ilişkili, ancak aynı süreç değiller.

Diyelim ki elek analizi, bir tozun 500 μm'de ayrılması gerektiğini gösteriyor.

Bu, "500 μm" bilgisine sahip olmanın bir üretim makinesi seçmek için yeterli olduğu anlamına gelmez.

Endüstriyel tarama işlemleri için Sanyuantang genellikle aşağıdaki gibi ek uygulama bilgilerine ihtiyaç duyar:

Her ikisinin de 500 μm'lik bir mesafede ayrılması gereken iki malzemeyi ele alalım.

• A maddesi yalnızca %5 oranında 500 μm'den büyük parçacıklar içerebilir.
• B maddesi %40 oranında 500 μm'den büyük parçacıklar içerebilir.

Nominal ayırma boyutu aynıdır, ancak eleme görevi açıkça farklıdır.

Bu nedenle Sanyuantang, endüstriyel titreşimli elek seçimini yalnızca elek boyutuna göre önermez. Parçacık boyutu dağılımı faydalı bir girdidir, ancak gerçek kapasite ve malzeme davranışı ile birlikte değerlendirilmelidir.

Laboratuvar ortamında partikül boyutu testleri için, standart test eleklerinden oluşan bir yığınla birlikte bir test elek çalkalayıcı kullanılabilir . Sürekli veya daha yüksek kapasiteli üretim için, eleme ekipmanı gerçek proses koşullarına göre seçilmelidir.

Elek Analizi Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Elek analizi nedir?

Elek analizi, bilinen açıklık boyutlarına sahip test eleklerinden bir numuneyi ayırarak yapılan bir parçacık boyutu test yöntemidir. Her elekte tutulan kütle ölçülür ve malzemenin parçacık boyutu dağılımını tanımlamak için yüzdelere dönüştürülür.

Elek analizi nasıl yapılır?

Temsili bir örnek hazırlayın, tartın, uygun test eleklerini en büyükten en küçüğe doğru sıralayın, örneği en üstteki eleğe yerleştirin, belirtilen eleme işlemini gerçekleştirin, ardından tutulan her bir fraksiyonu tartın ve sonuçları hesaplayın.

Elde tutulan pay yüzdesini nasıl hesaplıyorsunuz?

Belirli bir elekte kalan kütleyi başlangıçtaki numune kütlesine bölün ve 100 ile çarpın. 500 g'lık bir numuneden 50 g elekte kalıyorsa, elekte kalan yüzde %10'dur.

Geçme yüzdesini nasıl hesaplıyorsunuz?

Öncelikle elek için tutulan toplam yüzdeyi hesaplayın. Bu değeri 100'den çıkarın. Örneğin, belirli bir açıklıkta tutulan toplam yüzde %35 ise, numunenin %65'i o elekten geçer.

Elek analizi ne kadar süreyle yapılmalıdır?

Her malzeme için evrensel bir eleme süresi yoktur. Eleme süresi, geçerli standarda veya onaylanmış test prosedürüne uygun olmalı ve numuneye, elek açıklığına, partikül özelliklerine ve kullanılan ekipmana bağlıdır.

Kuru elek analizi ile ıslak elek analizi arasındaki fark nedir?

Kuru eleme, akışkan olmayan malzemeyi sıvı olmadan ayırır. Islak eleme ise, uygun bir sıvı kullanarak, uygulanabilir yöntem izin verdiğinde, belirli ince veya topaklanan parçacıkların elekten geçmesine ve dağılmasına yardımcı olur.

Elek analizi sonuçlarının hatalı olmasına ne sebep olur?

Sık rastlanan nedenler arasında yetersiz numune alma, aşırı elek yüklemesi, nem, topaklanma, tıkanmış veya hasar görmüş elek açıklıkları, taşıma sırasında malzeme kaybı ve tutarsız test koşulları yer almaktadır. Sonuçlar beklenmedik şekilde farklı olduğunda tüm prosedür kontrol edilmelidir.

Elek analizi titreşimli elek seçiminde yardımcı olabilir mi?

Evet. Parçacık boyutu dağılımı ve gerekli kesim boyutu yararlı başlangıç ​​noktalarıdır. Endüstriyel titreşimli elek seçimi ayrıca kapasite, yığın yoğunluğu, nem, parçacık şekli, malzeme özellikleri ve gerekli ayırma boyutuna yakın malzeme yüzdesi hakkında bilgi gerektirir.

Sonuç

Elek analizi, bir numuneyi kullanışlı parçacık boyutu verilerine dönüştürür. Güvenilir bir sonuç, yalnızca tartım ve hesaplamaya değil, aynı zamanda temsili örneklemeye, uygun test eleklerine ve tutarlı test koşullarına da bağlıdır.

Üretim eleme süreçlerinde analiz, eksiksiz bir ekipman spesifikasyonundan ziyade bir başlangıç ​​noktasıdır. Sanyuantang, bir uygulama için uygun bir eleme çözümü değerlendirirken, kapasite ve malzeme özellikleriyle birlikte partikül boyutu bilgilerini kullanır.

Sanyuantang hakkında

Sanyuantang, 1994 yılından beri eleme ve taşıma çözümlerine odaklanmıştır. Partikül boyutu testi ve üretim eleme projeleri için mühendislerimiz, ekipman önermeden önce test verilerini, kapasiteyi, yığın yoğunluğunu, nemi ve malzeme davranışını inceler.

Sanyuantang hakkında daha fazla bilgi edinin veya endüstriyel eleme makinelerimizi inceleyin.

Tarama Gereksinimlerinizi Görüşün

Bize malzeme adını, partikül boyutu dağılımını, gerekli kesim boyutunu, yığın yoğunluğunu, nem oranını ve hedef kapasiteyi gönderin. Satış ve mühendislik ekibimiz verileri inceleyerek laboratuvar testinin mi yoksa üretim tarama denemesinin mi uygun olduğu konusunda size tavsiyede bulunabilir.

Teknik Referanslar

• ASTM C136/C136M: İnce ve Kaba Agregaların Elek Analizi
• ASTM E11: Dokuma Tel Test Elek Kumaşı ve Test Elekleri
• ISO 3310-1: Metal Tel Kumaş Test Elekleri