Ein Schleifmittel ist ein Material, das zum Schneiden, Schleifen und Polieren anderer, weicherer Materialien verwendet wird. Mit der Fähigkeit, eine Oberfläche durch Reibung und Abrieb zu verkleinern, werden Schleifmittel in einem breiten Spektrum von häuslichen, industriellen und technologischen Anwendungen eingesetzt, was zu einer großen Variation in der Partikelgröße und Form der Schleifmittel führt. Schleifmittel finden in allen Bereichen des Lebens Verwendung, vom Schleifpapier, das ein Tischler verwendet, um das Holz glatter zu machen, bis hin zu Schleifpolituren, die ein Auto auf Hochglanz bringen.
Das folgende Beispiel zeigt eine Studie zur Charakterisierung von Schleifmitteln durch die Messung der Laserbeugung mit gleichzeitiger dynamischer Bildanalyse.
Drei Korund-Schleifpulverproben, fein, mittel und grob, wurden mit dem Bettersizer S3 Plus gemessen, um sowohl die Partikelgröße als auch die Form zu charakterisieren. Hier zeigen wir, wie sich diese Pulver in ihrer Größe unterscheiden und wie sie sich in ihren Formparametern unterscheiden.
Abbildung 1. Kumulative Volumenkurven der Partikelgröße von feinem, mittlerem und grobem Korundpulver unter Verwendung der Kombinationstechnik
Tabelle 1. Kritische Parameter zur Charakterisierung der Schleifpulver in Abbildung 4
Wie aus Abbildung 1 hervorgeht, sind die Ergebnisse nach der Charakterisierung von Schleifpulverproben mit drei verschiedenen Körnungen erwartungsgemäß in der korrekten Reihenfolge der Partikelgröße. Es lässt sich vorhersagen, dass gröbere Partikel eine höhere Schlagkraft haben und daher die Materialoberfläche schneller abtragen, wodurch eine schwerere Textur entsteht.
Interessanterweise ist die Rundheit der drei Schleifpulver trotz ihrer unterschiedlichen Größe sehr gleichmäßig, wie Tabelle 1 zeigt, was bestätigt, dass der Hersteller den Schleifprozess für diese Schleifpulver sehr gut unter Kontrolle hat.
Darüber hinaus ist der Bettersizer S3 Plus mit der dynamischen Bildanalysetechnik auf der Grundlage der Zählung in der Lage, zu große oder zu kugelförmige Körner einzeln oder durch die Betrachtung aller Größen- und Formdatenparameter aller Partikel, die eine auf der Anzahl basierende Verteilung und mehrere andere Parameter erzeugen, leicht zu identifizieren. Abbildung 2 zeigt mehrere Kamerabilder eines groben Schleifpulvers, die mit dem Bettersizer S3 Plus im Detail aufgenommen wurden. Die über dem Bild angezeigte Zahl ist der vom Benutzer ausgewählte Durchmesser (Feret-Breite oder Feret-Länge usw.) für jedes Partikel.
Abbildung 2. Aus der Einzelpartikelliste extrahierte Kamerabilder eines groben Schleifpulvers (zwischen ca. 500 und 200 µm)
Tabelle 2. Kritische Formparameter einiger großer Partikel, die in einem groben Schleifmittelpulver enthalten sind
Die Größenverteilung ist von primärem Interesse, aber eine einzelne Größenmessung ist nicht ausreichend, da die Schleifmittelpartikel nicht rund sind und, wie in Tabelle 2 gezeigt, Länge und Breite sowie die Kreisform benötigt werden.
Einer der wichtigsten vom Bettersizer S3 Plus erzeugten Formparameter ist die Rundheit. Je kugelförmiger ein Partikel ist, desto näher liegt seine Rundheit bei 1. Je länglicher das Partikel ist, desto geringer ist seine Kreisförmigkeit. Alle ausgewählten Formparameter konnten Informationen über die Morphologie des Schleifmittels liefern. Die Messungen mit dem Bettersizer S3 Plus ermöglichten somit eine präzisere Charakterisierung verschiedener Partikelformen und der Formunterschiede zwischen ansonsten ähnlichen Produkten.
Schließlich wurde zu Demonstrationszwecken eine neue Probe aus feinen, mittleren und groben Proben gemischt. Die Partikelgrößenverteilung von vier Proben, einschließlich der Mischung, ist in Abbildung 3 dargestellt. Die Analyse dieser Mischung zeigt, wie zu erwarten, das Vorhandensein der drei ursprünglichen Materialien, und folglich wird auch die hochauflösende Fähigkeit der Kombinationstechnik bestätigt.
Abbildung 3. Vergleich der Partikelgrößenverteilung von feinen, mittleren, groben und gemischten Schleifpulvern
Schlussfolgerung
Die Studie hat gezeigt, dass der Bettersizer S3 Plus in der Lage ist, die Größe und Form der Schleifmittel gleichzeitig zu charakterisieren und viel mehr Informationen zu liefern als herkömmliche Laserbeugungsanalysatoren.
