Já alguma vez se interrogou sobre como é medido o tamanho de partículas minúsculas? Neste artigo, vamos explorar o fascinante mundo da granularidade da malha e dos sistemas de crivos. Ficará a saber como diferentes números de malha determinam os tamanhos das partículas e porque é que isto é importante em várias indústrias. Prepare-se para descobrir os segredos por detrás dos ecrãs!
Diâmetro do crivo (μm) ≈ 14832.4 / Número de malhas
A unidade de medida, granularidade da malha, refere-se à dimensão das partículas da matéria-prima, normalmente representada pelo comprimento máximo das partículas. A malha representa a dimensão das aberturas de um peneiro normalizado. No sistema de crivos padrão Tyler, a malha refere-se ao número de aberturas por polegada (2,54 cm), simplesmente conhecido como malha.
Peneiração padrão Tyler: A gradação do sistema de peneiração Tyler baseia-se no tamanho da abertura de 200 mesh, 0,074 mm, multiplicado ou dividido pela enésima potência da raiz do módulo principal (1,141) (onde n=1, 2, 3...), para obter tamanhos de peneira mais finos ou mais grossos do que 200 mesh. Se a quarta raiz de 2 (1,1892) à enésima potência for multiplicada ou dividida por 0,074 mm, pode obter-se uma série de dimensões de peneira com gradações mais finas.
Quanto maior for o número da malha, mais finas serão as partículas. Isto é semelhante à ampliação das estruturas metalográficas.
Um sinal de mais ou de menos antes do número da malha indica se as partículas podem passar através da malha desse tamanho. Um número negativo significa que as partículas podem passar, indicando que o seu tamanho é inferior ao tamanho da malha; um número positivo significa que não podem passar, indicando que o seu tamanho é superior ao tamanho da malha.
Por exemplo, as partículas com malhas de -100 a +200 podem passar por um peneiro de 100 malhas, mas não por um peneiro de 200 malhas. Ao peneirar essas partículas, o peneiro com o número de malha maior (200) deve ser colocado abaixo do peneiro com o número de malha menor (100), e as partículas retidas no peneiro de malha maior (200) serão aquelas entre -100 e +200 malhas.
malha | μm | malha | μm | malha | μm |
2 | 8000 | 42 | 355 | 180 | 80 |
3 | 6700 | 45 | 325 | 200 | 75 |
4 | 4750 | 48 | 300 | 230 | 62 |
5 | 4000 | 50 | 270 | 240 | 61 |
6 | 3350 | 60 | 250 | 250 | 58 |
7 | 2800 | 65 | 230 | 270 | 53 |
8 | 2360 | 70 | 212 | 300 | 48 |
10 | 1700 | 80 | 180 | 325 | 45 |
12 | 1400 | 90 | 160 | 400 | 38 |
14 | 1180 | 100 | 150 | 500 | 25 |
16 | 1000 | 115 | 125 | 600 | 23 |
18 | 880 | 120 | 120 | 800 | 18 |
20 | 830 | 125 | 115 | 1000 | 13 |
24 | 700 | 130 | 113 | 1340 | 10 |
28 | 600 | 140 | 109 | 2000 | 6.5 |
30 | 550 | 150 | 106 | 5000 | 2.6 |
32 | 500 | 160 | 96 | 8000 | 1.6 |
35 | 425 | 170 | 90 | 10000 | 1.3 |
40 | 380 | 175 | 86 |
O número de malhas equivale ao número de orifícios por polegada quadrada. Quanto maior for o número de malhas, mais pequena é a abertura.
Geralmente, o número de malhas × dimensão da abertura (em micrómetros) = 15 000. Por exemplo, um peneiro de 400 malhas tem uma abertura de cerca de 38 micrómetros; um peneiro de 500 malhas tem cerca de 30 micrómetros.
Devido ao rácio variável da área aberta, que é afetado pela espessura do fio utilizado na tecelagem da malha, os diferentes países têm normas diferentes: Americanas, britânicas e japonesas, sendo que as normas britânicas e americanas são semelhantes e as normas japonesas diferem significativamente.
A China utiliza a norma americana, que pode ser calculada através da fórmula acima apresentada. A tabela de comparação das malhagens dos crivos da norma americana Tyler pode ser consultada na página Web abaixo indicada.
A partir desta definição, vemos que o número de malhas determina o tamanho da abertura do peneiro, que por sua vez determina o tamanho máximo de partícula (Dmax) do pó peneirado.
Assim, é possível que o pó de polimento de malha 400 seja muito fino, como apenas 1-2 micrómetros, ou tão grande como 10 ou 20 micrómetros, porque a abertura da peneira é de cerca de 38 micrómetros. O D50 do pó de polimento que produzimos em 400 mesh é de 20 micrómetros.
Por conseguinte, a utilização do número de malhas para quantificar a dimensão das partículas de pó de polimento é inadequada. A abordagem correcta consiste em representar a dimensão das partículas utilizando a granulometria (D10, diâmetro médio D50, D90), convertendo-a para a granulometria máxima utilizando o número de malha. As normas japonesas para abrasivos (normas JIS) são muito científicas a este respeito.
Cada classe de abrasivo especifica os requisitos para D3, D50, D97, e os dados diferem quando se utilizam diferentes princípios de instrumentos de medição do tamanho das partículas. As normas são muito rigorosas. Por exemplo, para um pó com um D50 de 2 micrómetros, o D3 é de aproximadamente 0,9 micrómetros e o D97 é de 4 micrómetros.
Isto significa que no pó que se afirma ter 2 micrómetros, menos de 0,9 micrómetros não pode exceder 3% e mais de 4 micrómetros não pode exceder 3%. Trata-se de um requisito rigoroso que a maioria dos pós de polimento no mercado, incluindo os provenientes do estrangeiro, não consegue cumprir, especialmente com excessos graves no pó fino.
A utilização de números de malha para caraterizar a granularidade do pó de polimento tem as suas razões. As fábricas de pó de polimento mais antigas utilizavam processos de moagem de bolas a seco e de peneiração a seco, resultando em pós com um D50 de cerca de 9 micrómetros para 300 mesh e cerca de 2 micrómetros para 500 mesh.
Este método tem geralmente orientado a produção e a utilização. No entanto, com o surgimento de novos processos de produção e requisitos de polimento de maior precisão, este método também precisa de ser avançado.
A malha refere-se ao número de aberturas por polegada quadrada num ecrã, sendo que 50 malhas indicam 50 aberturas por polegada quadrada e 500 malhas indicam 500 aberturas.
Quanto maior for o número da malha, maior é o número de aberturas. Para além de indicar o número de aberturas num ecrã, a malha também representa o tamanho das partículas que podem passar através do ecrã - quanto maior for o número da malha, menor será o tamanho das partículas.
O tamanho das partículas de pó é conhecido como granularidade das partículas. Devido às formas complexas das partículas, existem vários métodos para representar a sua dimensão, incluindo a granularidade de crivagem, a granularidade de sedimentação, a granularidade de volume equivalente e a granularidade de área de superfície equivalente.
A granularidade do crivo refere-se ao tamanho das partículas que podem passar através das aberturas do crivo, representado pelo número de aberturas num crivo com 1 polegada (25,4 mm) de largura, sendo por isso referido como "malha".
Atualmente, não existe uma norma unificada para a granularidade do pó a nível internacional, e cada empresa tem as suas próprias definições e métodos de representação do tamanho das partículas. As especificações dos crivos e o significado de "malha" variam consoante os países e as indústrias, o que dificulta a normalização.
Internacionalmente, o diâmetro de cálculo da partícula de volume equivalente é normalmente utilizado para representar o tamanho da partícula, expresso em μm ou mm.
malha | dimensão das partículas (μm) | malha | dimensão das partículas (μm) | malha | dimensão das partículas (μm) |
5 | 3900 | 140 | 104 | 1600 | 10 |
10 | 2000 | 170 | 89 | 1800 | 8 |
16 | 1190 | 200 | 74 | 2000 | 6.5 |
20 | 840 | 230 | 61 | 2500 | 5.5 |
25 | 710 | 270 | 53 | 3000 | 5 |
30 | 590 | 325 | 44 | 3500 | 4.5 |
35 | 500 | 400 | 38 | 4000 | 3.4 |
40 | 420 | 460 | 30 | 5000 | 2.7 |
45 | 350 | 540 | 26 | 6000 | 2.5 |
50 | 297 | 650 | 21 | 7000 | 1.25 |
60 | 250 | 800 | 19 | ||
80 | 178 | 900 | 15 | ||
100 | 150 | 1100 | 13 | ||
120 | 124 | 1300 | 11 |
A China utiliza normalmente uma tabela de comparação entre o número de malhas e o tamanho das partículas (μm).
malha | μm | malha | μm | malha | μm | malha | μm |
2.5 | 7925 | 12 | 1397 | 60 | 245 | 325 | 47 |
3 | 5880 | 14 | 1165 | 65 | 220 | 425 | 33 |
4 | 4599 | 16 | 991 | 80 | 198 | 500 | 25 |
5 | 3962 | 20 | 833 | 100 | 165 | 625 | 20 |
6 | 3327 | 24 | 701 | 110 | 150 | 800 | 15 |
7 | 2794 | 27 | 589 | 180 | 83 | 1250 | 10 |
8 | 2362 | 32 | 495 | 200 | 74 | 2500 | 5 |
9 | 1981 | 35 | 417 | 250 | 61 | 3250 | 2 |
10 | 1651 | 40 | 350 | 270 | 53 | 12500 | 1 |