Esfuerzo de cizallamiento
Se denomina esfuerzo de cizallamiento a la tensión mecánica a la que se ven sometidos los polvos, los granulados o los materiales a granel debido a fuerzas tangenciales. Estas fuerzas provocan movimientos relativos entre las partículas o entre las partículas y las superficies de los equipos. Se produce especialmente en procesos como la mezcla, el transporte, la dosificación, la aglomeración o la trituración.
La tensión de cizallamiento se describe mediante la tensión de cizallamiento τ, que se define como la fuerza por unidad de superficie. Para medios continuos y agrupaciones de partículas efectivas, se puede aplicar aproximadamente:
τ = μeff ⋅ γ˙
- μeff es la viscosidad efectiva
- γ˙ es la velocidad de cizallamiento
Sin embargo, en los sistemas de polvo seco, la viscosidad efectiva no es una constante del material, sino un parámetro modelado que describe el comportamiento de resistencia del conjunto de partículas frente al cizallamiento. Depende del estado de compactación, la estructura de las partículas, la fricción y las condiciones del proceso.
En la tecnología de polvos, las tensiones de cizallamiento influyen de manera decisiva en la estructura de las partículas y en las propiedades del producto. Las tensiones de cizallamiento elevadas pueden provocar desaglomeración, trituración de partículas, formación de polvo, segregación o activación de la superficie. Los productos sensibles, como los cristales, las partículas recubiertas o los granulados frágiles, reaccionan de manera especialmente sensible a las tensiones de cizallamiento.