نحوه تعیین مش ذرات پودری و روش تعیین مش الک توسط روش استاندارد ASTM

متالورژی پودر یکی از شاخه‌های علم متالورژی است که در آن مواد را به ذرات ریز تبدیل نموده و با حرارت دادن و انجام شدن عمل تف جوشی (سینترینگ) قطعه مورد نظر تولید می­شود. تولید این پودر از مواد با اندازه‌های مختلفی انجام می­گیرد. ذرات با اندازه ریزتر برای متالورژی پودر مورد استفاده است زیرا اندازه درشت برای ذرات باعث ایجاد تخلخل بیشتر در قطعه مورد نظر می­شود. کاهش اندازه ذرات نیز باعث افزایش خواص مکانیکی در قطعه می‌شود. دمای تف جوشی نیز با کاهش اندازه ذره کاهش می‌یابد.

با توجه به ویژگی‌هایی که برای اندازه ریز ذرات بیان شد نیاز است که تفکیک نمودن ذرات انجام گیرد. این فرایند با استفاده از روش‌هایی همچون روش میکروسکوپی، الک کردن، ته نشین سازی، پراکندگی نور، بستن مسیر نور و غیره انجام می­گیرد. در ادامه به روش الک کردن برای تعیین اندازه پودر به ویژه تعیین اندازه پودر‌های سرامیکی پرداخته می‌شود.

خرید الک آزمایشگاهی

الک آزمایشگاهی

الک آزمایشگاهی وسیله‌ای است که جهت دانه بندی و اندازه گیری اندازه ذرات نمونه‌های پودری  استفاده می­شود. توری و فریم الک‌ها معمولا از جنس stainless steel یا فولاد زنگ نزن ساخته شده است. توری الک‌های آزمایشگاهی با توجه به استاندارد می‌تواند از اندازه 25 میکرون تا 101 میلی متر ساخته شود.

سوراخ‌های این الک‌ها همه دارای اندازه دقیق و مشخص‌اند. این الک‌ها برای آزمایش تعیین اندازه دانه استفاده می‌شود. برای انجام آزمایش الک باید همه الک‌ها در اندازه‌های مختلف را بر روی هم قرار داد. در بخش بالا الک‌های با سوراخ بزرگتر و در پایین الک‌های با سوراخ ریزتر قرار می‌گیرند. سپس ماده و یا خاک با اندازه دانه بندی مختلف را از بالا روی الک‌ها ریخته می شوند و جداسازی صورت می­گیرد. حال که ذرات در دانه بندی‌های مختلف طبقه بندی شدند نیاز است که اندازه آنها تعیین شود. این اندازه از روی اندازه الک مشخص می‌شود.

نام گذاری الک‌ها

الک‌ها را به طور معمول با مش بیان می‌کنند. به تعداد روزنه در یک اینچ خطی از الک، مِش (Mesh) گفته می‌شود. مش بندی الک ها توسط سیم‌های فولادی انجام می‌گیرد که در هم بافته شده اند. در مواقعی که الک باید وزن بالایی را تحمل کند، از سیم‌های ضخیم­تر و قطورتر برای ساخت الک استفاده می­کنند. استفاده از سیم­هایی قطورتر باعث می‌شود که سوراخ‌ها کوچک­تر شوند و شماره مش نیز به مراتب پایین تر بیاید. به جهت در صنایع مختلف استانداردهای گوناگونی برای تعیین عدد مش الک‌ها استفاده می‌شود که مهم ترین آن استاندارد ASTM است.

روش‌های دیگری از جمله روش تیلر نیز وجود دارد که یکی از روش­های معروف و استاندارد در تعیین اندازه­‌ی مِش الک است. اندازه مِش تیلر تعداد روزنه در یک اینچ مربع را  مشخص می­کند. محاسبه ابعاد روزنه­ها در الک، همانند روش ASTM صورت می­گیرد با این تفاوت که ابتدا باید تعداد روزنه در هر اینچ محاسبه شود.

روش تعیین مش الک توسط روش استاندارد ASTM

مش یک استاندارد جهانی است که به منظور بررسی پراکندگی ذرات مورد استفاده قرار می‌گیرد و در ابتدا برای اولین بار در دهه ۸۰ میلادی ابداع شد. از نظر لغوی، کامه «مِش: Mesh» به معنای «توری» است، اما در این کاربرد، مقیاس مش دقیقا به معنیِ تعداد سیم های موجود در یک مساحت معین اشاره دارد. آزمون غربال کردن را معمولا طبق استانداردهای جهانی ASTM C136 ،ASTM E11 ،AFS 1105 انجام می‌دهند. هر الک یک شماره مش استاندارد (AFS Sieve Mesh No) دارد که برابر با تعداد سوراخ الک در طول یک اینچ است. اندازه روزنه الک (Sieve Opening Size) با توجه به شماره مش و قطر سیم‌های الک محاسبه می شود. ضخامت این سیم ها نیز در این استاندارد نقش معینی دارند. هر چه تعداد این سیم ها در یک مساحت معین بیشتر باشد، ذرات ریزتری از آن خارج می شود. مثلا در مش 800 اندازه ذرات زیر 10 میکرون میتوانند از توری عبود کنند. در حقیقت در این مش تعداد 800 عدد سیم در 0.0152 میلی‌متر مربع وجود دارد. 

برای تبدیل عدد مش به اندازه سوراخ به صورت زیر عمل می‌کنیم.

عدد مش، تعداد سوراخ‌ها را در اینچ نشان می­دهد. قطر سیم‌های فولادی نیز برای هر الک مشخص است. یک اینچ محاسبه شده نیز از وسط سیم ابتدایی تا انتهایی است. درنتیجه باید از یک اینچ که تقریبا 2.54 سانتی متر است، قطر تعداد سیم‌ها (تعداد سیم‌ها همان عدد مش است) را کم کنیم و سپس بر عدد مش تقسیم کنیم. عدد حاصل اندازه سوراخ را مشخص می­کند.

جدول تبدیل مش به میکرومتر