Analizador de tamiz de chorro de aire para el tamaño de partícula del polvo

TOB-MK-200 Tamiz de chorro de aire estándar con sistema de pesaje integrado para análisis completo del tamaño de partículas de polvo

Descripción general del producto y aplicaciones ideales
Un tamiz de chorro de aire utiliza un vórtice de aire de presión negativa controlada para fluidizar, desaglomerar y clasificar partículas de polvo a través de un tamiz de prueba de precisión. A diferencia de los tamices vibratorios mecánicos que dependen de la gravedad y la agitación—y que a menudo tienen dificultades con polvos finos, cohesivos o ligeros—el TOB-MK-200 genera un vórtice de aire altamente sensible y controlado electrónicamente que impulsa cada partícula individualmente contra una malla de tamiz, garantizando que solo las partículas realmente más pequeñas que la abertura nominal pasen a través de ella. El material de menor tamaño se recoge en un colector de muestras, mientras que el residuo en el tamiz se pesa automáticamente mediante una balanza electrónica integrada (0,01–600 g), y el sistema calcula instantáneamente los porcentajes retenido, pasante y de fracción de tamaño.

El instrumento está construido alrededor de un generador electrónico de vórtice importado de EE. UU. y funciona bajo una presión (0 a –10 kPa) y un tiempo (hasta 9999 min 99 s) estrictamente regulados. Cubre un rango de medición de 3 µm a 5000 µm con una precisión y repetibilidad ambas superiores al 1 %, lo que lo hace adecuado tanto para la caracterización en I+D como para el control de calidad de producción. Toda la secuencia de prueba, desde el pesaje de muestras hasta el tamizado y la generación de informes de datos, se gestiona mediante una interfaz de pantalla táctil a color con administración de usuarios protegida por contraseña, monitoreo y ajuste de presión en tiempo real, y generación automática de informes en formato TXT que pueden exportarse a una unidad USB o imprimirse en una impresora matricial conectada.

Ideal para:

1. Laboratorios de materiales de baterías que caracterizan polvos de cátodo (NMC, LFP, LCO), polvos de ánodo (grafito, carbono duro, silicio), electrolitos sólidos (LATP, LLZO) y aditivos conductores (negro de carbono, CNT), donde incluso unas pocas partículas gruesas pueden afectar la calidad del recubrimiento del electrodo y la consistencia de la celda.
2. I+D farmacéutico y control de calidad de excipientes y API, cumpliendo completamente los requisitos de prueba de tamaño de partículas de la Farmacopea China 2025.
3. Fabricantes de recubrimientos en polvo, cemento, pigmentos, tóner y aditivos alimentarios donde el tamizado mecánico tradicional es ineficaz debido a la aglomeración de partículas, la carga electrostática o la baja densidad.
4. Institutos de investigación y laboratorios de pruebas de terceros que requieren un método de tamizado instrumentado y trazable con registros digitales permanentes y repesaje integrado.

¿No está seguro de qué tamaños de abertura de tamiz necesita para cuantificar la fracción gruesa de su polvo de cátodo NMC? Contacte a nuestros especialistas en caracterización de partículas; podemos recomendar una secuencia de tamices y parámetros de prueba típicos para materiales de baterías.

Dónde encaja el tamizado por chorro de aire en el control de calidad de materiales de baterías

La distribución del tamaño de partículas es un atributo crítico de calidad para casi todos los polvos de baterías, desde los materiales activos de cátodo y ánodo hasta el carbono conductor y los electrolitos sólidos. Una línea de producción de materiales de baterías o un laboratorio de I+D típico empleará una secuencia de pasos de caracterización:

• Muestreo – Se toma una muestra representativa del lote de producción.
• Pretratamiento – Si es necesario, la muestra se seca o se desaglomera ligeramente (por ejemplo, utilizando el tamiz de pretratamiento incluido y un martillo de golpeo).
• Tamizado (el papel del TOB-MK-200) – La muestra se pesa, se transfiere a un tamiz de prueba estándar con el tamaño de malla correspondiente y se somete al proceso de tamizado por chorro de aire. El residuo en el tamiz representa la fracción gruesa que debe controlarse.
• Análisis de datos – El porcentaje retenido, pasante y el intervalo de fracción de tamaño se calculan y registran automáticamente.
• Informes – Los datos de prueba se imprimen o guardan como archivo TXT para la documentación de calidad.

Para materiales de baterías, el enfoque suele estar en el extremo más grueso de la distribución: partículas superiores a, por ejemplo, 20 µm o 10 µm pueden causar defectos de recubrimiento (rayas, aglomerados) o generar puntos calientes de densidad de corriente local durante los ciclos. Al tamizar el polvo mediante un tamiz con una abertura específica (por ejemplo, 25 µm, 15 µm) y medir el peso retenido, el TOB-MK-200 proporciona una medición rápida e independiente del operador de la “cola gruesa” que complementa el análisis de difracción láser de la distribución completa.

Ventajas de procesamiento específicas para polvos de baterías:

• Desaglomeración sin molienda mecánica: El vórtice de aire rompe los aglomerados blandos que de otro modo serían contabilizados como partículas gruesas por un instrumento de difracción láser, proporcionando una medición más representativa de la distribución del tamaño de partículas primarias.
• Sin interferencia estática: El flujo de aire constante neutraliza las cargas estáticas que hacen que los polvos finos se adhieran a las mallas del tamiz y las paredes del recipiente, un problema común al tamizar manualmente polvos secos de cátodo.
• Ruta de muestra cerrada: El material de menor tamaño queda capturado en el colector de muestras, evitando la pérdida de fracciones finas al aire del laboratorio, una consideración de salud y contaminación cruzada al manipular polvos de cátodo que contienen níquel o cobalto.

Cómo funciona el tamiz de chorro de aire — El principio de “clasificación antes del tamizado”

El TOB-MK-200 funciona según un principio fundamentalmente diferente al de un agitador de tamices mecánico convencional. En lugar de agitar una pila de tamices y depender de la gravedad para transportar las partículas finas hacia abajo, fluidiza activamente todo el lecho de polvo con un vórtice de aire controlado con precisión. La secuencia es la siguiente:

1. Inicialización del sistema:Después de que el operador inicia sesión en el instrumento con una contraseña (autoridad de gestión de dos niveles), se coloca un tamiz de prueba estándar con la abertura deseada sobre la interfaz del instrumento. La muestra se pesa en la balanza electrónica integrada y el instrumento lee automáticamente el peso total de la muestra.
2. Carga de muestra:El polvo pesado se transfiere al tamiz de prueba estándar y se asegura la cubierta transparente del tamiz.
3. Entrada de parámetros:El operador introduce el tamaño de abertura del tamiz, la presión de prueba (0 a –10 kPa) y el tiempo de tamizado (hasta 9999 min 99 s) en la interfaz de pantalla táctil.
4. Tamizado por chorro de aire:El generador electrónico de vórtice importado de EE. UU., junto con el generador de vacío, produce un potente vórtice de aire de presión negativa dentro de la cámara del tamiz. Este vórtice impulsa el polvo hacia arriba a través de la boquilla del tamiz de chorro de aire hasta que colisiona con la cubierta transparente del tamiz. El impacto desaglomera los grupos de partículas. Mientras el flujo de aire circula, las partículas de polvo regresan a la malla del tamiz según su tamaño: las partículas más finas pasan por las aberturas de la malla y son transportadas por el flujo de aire al colector de muestras, mientras que las partículas más gruesas permanecen en el tamiz.
5. Monitoreo en tiempo real:Durante toda la ejecución del tamizado, la pantalla táctil muestra la presión de prueba actual y el tiempo restante de tamizado. Ambos parámetros pueden ajustarse en cualquier momento durante la operación. Hay una función de pausa disponible para inspeccionar el progreso o añadir material de muestra adicional.
6. Terminación automática y repesaje:Al completar el tiempo de tamizado establecido, el instrumento se apaga automáticamente. La balanza electrónica vuelve a pesar la muestra residual retenida en el tamiz. El software interno calcula automáticamente el porcentaje retenido, el porcentaje pasante y el porcentaje de fracción de tamaño del intervalo.
7. Salida de datos:Los resultados pueden imprimirse mediante la impresora matricial conectada, y los datos de prueba se guardan en formato TXT en el almacenamiento interno del instrumento sin límites en el número de registros ni en la capacidad de almacenamiento. Los datos pueden exportarse a una unidad flash USB en cualquier momento. Si un número de prueba se duplica accidentalmente, el sistema emite una alerta para evitar la sobrescritura de datos.

Este método—donde la clasificación del tamaño de partículas ocurre durante el movimiento fluidizado, antes incluso de que las partículas entren en contacto con la malla del tamiz—se denomina “clasificación previa al tamizado”. Es la razón principal por la que el tamizado por chorro de aire puede lograr precisiones superiores al 1 % incluso con polvos que obstruirían un tamiz mecánico en segundos.

Especificaciones técnicas completas

Áreas de aplicación:

• Productos farmacéuticos: Excipientes y API; cumplimiento con los métodos de ensayo de tamaño de partícula de la Farmacopea China 2025.
• Energía: Materiales de baterías, grafito.
• Plásticos: Plásticos, resinas, caucho.
• Recubrimientos: Recubrimientos en polvo, recubrimientos metálicos y no metálicos.
• Materiales de construcción: Cemento, polvo de carbón, yeso, fibras para pavimento asfáltico, escoria.
• Instituciones de ensayo: Institutos de investigación científica, autoridades de supervisión técnica, organismos de inspección de calidad, departamentos de metrología y ensayo.
• Alimentos: Harina, condimentos, aditivos alimentarios.
• Otros: Todos los polvos que fallan o tienen bajo rendimiento en tamizado mecánico debido a su bajo peso, fácil aglomeración, suspensión fácil, tendencia a obstruir mallas o electricidad estática, incluyendo detergente en polvo, pigmentos, colorantes, tóners, cerámica, metalurgia, minería, nuevos materiales y generación de energía.

Lista de configuración del producto

Tamices de prueba recomendados para polvos de baterías

Estos tamaños de apertura se utilizan comúnmente para el control de calidad de polvos de electrodos y electrolitos de baterías. El o los tamices exactos necesarios dependen de la distribución específica y del límite crítico de partículas gruesas de su proceso.

Comience siempre con el tamiz más grande de su plan de prueba y avance hacia tamaños menores. Use un tiempo de tamizado de 3–5 minutos como valor predeterminado y ajústelo según la observación visual: el polvo sobre el tamiz debe parecer uniformemente fluidizado.

Por qué elegir TOB-MK-200 en lugar de un agitador de tamices mecánico estándar

Por qué actualizar a un tamiz de chorro de aire:

Un agitador de tamiz mecánico le proporciona un número; un tamiz de chorro de aire le proporciona un número en el que puede confiar. Para materiales de baterías, donde unas pocas partículas gruesas pueden arruinar una ejecución completa de recubrimiento, la diferencia entre “99,5 % pasa” y “98,0 % pasa” en un tamiz de 25 µm es la diferencia entre una línea de recubrimiento limpia y un día dedicado a solucionar problemas de estrías. La balanza integrada, el cálculo automático y el almacenamiento permanente de datos del TOB-MK-200 también significan que cada prueba está documentada, es trazable y defendible en una auditoría: características que un agitador mecánico simplemente no puede proporcionar.

Preguntas frecuentes de ingeniería — Tamizado por chorro de aire para polvos de baterías

P1: ¿Puede el TOB-MK-200 sustituir a un analizador de tamaño de partículas por difracción láser?

Los dos instrumentos son complementarios. La difracción láser proporciona una distribución completa del tamaño de partículas ponderada por volumen en un amplio rango, a menudo en unos pocos minutos. El tamiz de chorro de aire proporciona una medición puntual (o multipunto, si se utilizan varios tamices) basada en masa de la fracción gruesa. Muchos laboratorios de control de calidad de baterías utilizan la difracción láser para el monitoreo diario y el tamiz de chorro de aire para la verificación periódica de la fracción gruesa, especialmente para la certificación frente a un límite de especificación (por ejemplo, “

P2: ¿Cómo debo validar que la presión de prueba seleccionada es adecuada para mi polvo?

Realice una serie de pruebas con la misma muestra a presiones crecientes (por ejemplo, –3 kPa, –5 kPa, –7 kPa). Grafique el porcentaje que pasa frente a la presión. La presión correcta es aquella en la que la curva alcanza una meseta; aumentos adicionales no cambian significativamente el resultado. Esta meseta indica que se ha logrado toda la desaglomeración y clasificación que puede conseguirse mediante el chorro de aire. Superar esta presión innecesariamente puede causar la abrasión de las partículas.

P3: ¿Qué mantenimiento requiere el generador de vacío?

El generador de vacío contiene un elemento filtrante que debe inspeccionarse semanalmente y sustituirse cuando esté visiblemente descolorido o cuando la presión del instrumento no alcance los valores de ajuste habituales. El colector de muestras y la cubierta transparente pueden lavarse con agua y un detergente suave, y luego secarse completamente antes de reutilizarse. No utilice disolventes orgánicos que puedan dañar los componentes plásticos. La balanza electrónica es un instrumento de precisión; evite derramar polvo directamente sobre el plato de pesaje: pese siempre el tamiz con la cubierta colocada y luego tare.

P4: ¿Puedo probar una sola muestra en varios tamices secuencialmente sin volver a pesar las fracciones intermedias?

El instrumento está diseñado para medir el residuo en un tamiz a la vez. Para un análisis secuencial (por ejemplo, 63 µm → 38 µm → 20 µm), debe ejecutar el primer tamiz hasta completar el proceso, recoger el polvo de tamaño inferior al tamiz del colector de muestras, pesarlo y luego transferir esa fracción inferior al siguiente tamiz. La balanza interna y el software del TOB-MK-200 pueden calcular entonces los porcentajes de las fracciones de tamaño basándose en el peso original de la muestra y los pesos sucesivos de los residuos. Este enfoque requiere más tiempo que una columna de tamices, pero proporciona la misma información con mucha mejor precisión para polvos finos.

¿Listo para sustituir su proceso de tamizado manual por un método automatizado, documentado y altamente repetible de chorro de aire? Solicite una cotización del TOB-MK-200 o contacte con nuestro equipo de instrumentación de laboratorio para analizar los tamaños de apertura de tamiz adecuados para sus protocolos de control de calidad de polvos de baterías.

tob.amy@tobmachine.com  | +86 181 2071 5609

También puede necesitar

• Tamiz de malla 600 de acero inoxidable 304SS de TOB — Un tamiz de prueba de acero inoxidable de precisión con apertura de malla 600, compatible con el TOB-MK-200 y otros agitadores de tamiz estándar. Ideal para determinar la fracción fina de polvos de cátodo y ánodo hasta aproximadamente 20–25 µm.
• Tamiz vibratorio eléctrico de TOB — Un agitador de tamiz mecánico accionado eléctricamente para el tamizado rutinario de mayor rendimiento de polvos de baterías cuando no se requiere fluidización por chorro de aire. Adecuado para fracciones más gruesas y funcionamiento con columnas de varios tamices.
• Materiales activos del cátodo — Una gama completa de polvos de cátodo NMC, LFP, LCO, LMFP, óxido laminar de ion sodio y materiales basados en azul de Prusia cuya distribución del tamaño de partículas puede caracterizarse con el TOB-MK-200 para garantizar la uniformidad del recubrimiento y un rendimiento constante de la celda.
• Materiales activos del ánodo — Grafito, carbono duro, compuestos de silicio-grafito y materiales de ánodo de metal de litio. Verifique la fracción gruesa de su polvo de ánodo antes de la mezcla de la suspensión y el recubrimiento utilizando el tamiz de chorro de aire TOB-MK-200.