Forces de cisaillement
Les forces de cisaillement sont des forces agissant tangentiellement, parallèlement à une surface ou à une couche limite. Elles provoquent un mouvement relatif entre les couches de matériau, les particules ou les surfaces des composants. En technologie des poudres, les forces de cisaillement apparaissent notamment lors du mélange, du transport, du dosage, de l'agglomération ou du broyage de produits en vrac.
L'effet des forces de cisaillement est souvent décrit par la contrainte de cisaillement. Celle-ci est définie comme la force par unité de surface et peut, dans de nombreux cas, être approximativement décrite par
τ = μ ⋅ γ′
. Ici, τ représente la contrainte de cisaillement, μ la viscosité effective et γ le taux de cisaillement. Dans le cas des produits en vrac, on examine également la relation entre la contrainte de cisaillement et la contrainte normale à travers l'angle de frottement interne du matériau.
Les forces de cisaillement influencent de manière déterminante la structure des particules et les propriétés du produit. Elles peuvent entraîner la désagglomération, le broyage des particules, la formation de poussière, la ségrégation ou l'activation de surface. Les forces de cisaillement sont souvent le facteur déterminant pour le choix des machines de traitement.