Contrainte de cisaillement
On entend par contrainte de cisaillement la sollicitation mécanique exercée sur les poudres, les granulés ou les produits en vrac par des forces agissant tangentiellement. Celles-ci provoquent des mouvements relatifs entre les particules ou entre les particules et les surfaces de l'équipement. Elle se manifeste notamment lors de processus tels que le mélange, le transport, le dosage, l'agglomération ou le broyage.
La contrainte de cisaillement est décrite par la tension de cisaillement τ, qui est définie comme la force par unité de surface. Pour les milieux continus et les assemblages de particules effectifs, on peut approximativement considérer :
τ = μeff ⋅ γ˙
- μeff est la viscosité effective
- γ˙ est la vitesse de cisaillement
Dans le cas des masses de poudre sèches, la viscosité effective n'est toutefois pas une constante du matériau, mais un paramètre modélisé qui décrit le comportement de résistance de l'agrégat de particules au cisaillement. Elle dépend de l'état de compactage, de la structure des particules, du frottement ainsi que des conditions de processus.
En technologie des poudres, les contraintes de cisaillement influencent de manière déterminante la structure des particules et les propriétés du produit. Des contraintes de cisaillement élevées peuvent entraîner une désagglomération, un broyage des particules, la formation de poussière, une ségrégation ou une activation de surface. Les produits sensibles tels que les cristaux, les particules enrobées ou les granulés friables réagissent de manière particulièrement sensible aux contraintes de cisaillement.