เนื่องจากความต้องการผงเพชรขนาดเล็กยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ จึงขยายตัวอย่างมาก ตั้งแต่วัสดุขัดถูไปจนถึงเครื่องมือตัด และตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงยา ผงเพชรขนาดเล็กจึงมีบทบาทสำคัญในหลายภาคส่วนเทคโนโลยีขั้นสูง อย่างไรก็ตาม เพื่อตอบสนองความต้องการด้านคุณภาพที่เพิ่มขึ้น หนึ่งในขั้นตอนสำคัญในกระบวนการผลิตคือการจำแนกขนาดอนุภาค
หลังจากผ่านกระบวนการบดด้วยลูกบอล การบด การขึ้นรูป และการทำให้บริสุทธิ์แบบหยาบแล้ว ผงเพชรขนาดเล็กยังคงต้องผ่านขั้นตอนการประมวลผลที่สำคัญอีกขั้นตอนหนึ่ง นั่นคือ การจำแนกขนาดอนุภาค เป้าหมายของขั้นตอนนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายขนาดอนุภาคที่สม่ำเสมอ พร้อมกับกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่ออกไปอย่างสมบูรณ์
เนื่องจากลักษณะที่ละเอียดอ่อนของผงเพชรไมโครวิธีการแบบดั้งเดิมที่ใช้ตะแกรงร่อนไม่สามารถให้ความแม่นยำตามที่ต้องการได้ ดังนั้น การใช้เทคนิคการจำแนกประเภทที่เป็นวิทยาศาสตร์ มีประสิทธิภาพ และแม่นยำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ด้วยการใช้งานผงเพชรขนาดเล็กที่ขยายตัวและความต้องการด้านคุณภาพที่เพิ่มขึ้นในตลาด ผู้ผลิตจึงมักใช้วิธีการจำแนกประเภทหลายวิธี ได้แก่ การตกตะกอนตามธรรมชาติ การจำแนกประเภทด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง การจำแนกประเภทแบบล้น และการจำแนกประเภทด้วยไฮโดรไซโคลน
การจำแนกประเภทการตกตะกอนตามธรรมชาติ
วิธีการตกตะกอนตามธรรมชาตินั้นยึดหลักการที่ว่า ภายใต้ความถ่วงจำเพาะเดียวกัน อนุภาคที่มีขนาดต่างกันจะตกตะกอนในอัตราที่แตกต่างกันในของเหลว ในวิธีนี้ อนุภาคจะถูกจำแนกประเภทโดยการควบคุมความสูงและเวลาในการตกตะกอน
เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ผ่านของไหล อนุภาคจะได้รับอิทธิพลจากแรงสามประการ ได้แก่ แรงโน้มถ่วงของอนุภาคเอง แรงลอยตัวของของเหลว และแรงต้านทานของตัวกลาง ความเร็วในการตกตะกอนของอนุภาคขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น พื้นที่สัมผัสระหว่างอนุภาคและตัวกลาง ความหนืดของของไหล และแรงต้านทานแรงเสียดทานที่อนุภาคได้รับ
การจำแนกประเภทแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง
การจำแนกประเภทด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางทำงานบนหลักการเดียวกันกับการตกตะกอนตามธรรมชาติ แต่ใช้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากเครื่องเหวี่ยงเพื่อแยกผงขนาดเล็ก สำหรับอนุภาคขนาดใหญ่กว่า มวลที่มากขึ้นทำให้ตกตะกอนได้เร็วขึ้น และการตกตะกอนตามธรรมชาติสามารถแยกอนุภาคที่มีขนาดใกล้เคียงกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม สำหรับอนุภาคขนาดเล็กกว่า ความเร็วในการตกตะกอนที่ช้าภายใต้แรงโน้มถ่วงจะขยายวงจรการผลิตอย่างมีนัยสำคัญ โดยกินพื้นที่และภาชนะจำนวนมาก อนุภาคขนาดเล็กมากอาจไม่สามารถแยกตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนและการรบกวนของอนุภาค
ในทางตรงกันข้าม แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะเร่งการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็ก ทำให้กระบวนการจำแนกประเภทรวดเร็วขึ้น ซึ่งทำให้การจำแนกประเภทด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางมีประสิทธิภาพสูงสำหรับอนุภาคขนาดเล็ก ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก ดังนั้น ผู้ผลิตหลายรายจึงผสมผสานการตกตะกอนตามธรรมชาติและการจำแนกประเภทด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ผงละเอียดตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ วิธีการแบบผสมผสานนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทั้งในด้านประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
การจำแนกประเภทการล้น
การจำแนกประเภทน้ำล้นสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นวิธีการตกตะกอนแบบย้อนกลับ ในเครื่องจำแนกประเภทน้ำล้น น้ำจะถูกป้อนเข้าที่ก้นภาชนะทรงกรวย เมื่อน้ำไหลขึ้น ความเร็วของน้ำจะค่อยๆ ลดลงและคงที่ที่ส่วนทรงกระบอกด้านบน
อนุภาคเพชรเคลื่อนที่สวนทางกับกระแสน้ำที่ไหลขึ้น และเมื่อแรงโน้มถ่วงและแรงต้านที่พุ่งขึ้นสมดุลกัน อนุภาคขนาดหนึ่งจะยังคงลอยอยู่ในน้ำ อนุภาคขนาดเล็กกว่าจะล้นออกจากภาชนะ ขณะที่อนุภาคขนาดใหญ่กว่าจะตกตะกอนอยู่ในส่วนกรวย ด้วยการปรับอัตราการไหล ผู้ผลิตจึงสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดอนุภาคเฉพาะเจาะจงได้
แม้ว่าการจำแนกประเภทแบบล้นจะค่อนข้างช้าและใช้น้ำปริมาณมาก แต่ก็มีความแม่นยำสูงและใช้แรงงานคนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการอื่นๆ ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพของเทคนิคนี้คือรูปร่างของอนุภาคและการควบคุมอัตราการไหล รูปร่างของอนุภาคที่ไม่สม่ำเสมออาจทำให้เกิดการเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอภายในของไหล ส่งผลให้กระบวนการจำแนกประเภทหยุดชะงัก นอกจากนี้ การควบคุมการไหลที่ไม่เสถียรยังอาจทำให้อนุภาคขนาดใหญ่และอนุภาคขนาดเล็กปะปนกัน ทำให้การแยกที่แม่นยำลดลง
การจำแนกประเภทไฮโดรไซโคลน
การจำแนกประเภทด้วยไฮโดรไซโคลนใช้หลักการตกตะกอนแบบแรงเหวี่ยงเพื่อแยกอนุภาคโดยการเร่งกระบวนการแยกด้วยการหมุนด้วยความเร็วสูงภายในไฮโดรไซโคลน เทคนิคนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการจำแนกประเภทหยาบและการขจัดน้ำออกจากผลิตภัณฑ์ ข้อดีหลัก ๆ ได้แก่ ความเร็ว ความเรียบง่าย ความสามารถในการทำซ้ำได้ดี และการป้อนอย่างต่อเนื่อง วิธีนี้มีประสิทธิภาพสำหรับผงเพชรขนาดเล็กทุกชนิด ยกเว้นผงเพชรขนาดเล็กกว่า 2 ไมครอน อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ยังมีความแม่นยำน้อยกว่าวิธีการอื่น
การเลือกวิธีการจำแนกประเภทที่ถูกต้อง
วิธีการจำแนกแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียในตัว ในการผลิตจริง ผู้ผลิตสามารถเลือกวิธีการที่เหมาะสมที่สุดตามความต้องการเฉพาะของตนได้ บางรายอาจเลือกใช้วิธีการจำแนกเพียงวิธีเดียว ในขณะที่บางรายอาจใช้หลายวิธีร่วมกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ด้วยการเลือกและผสมผสานวิธีการจำแนกอย่างรอบคอบ บริษัทต่างๆ จึงมั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ผงเพชรไมโครพาวเดอร์ของตนตรงตามมาตรฐานคุณภาพสูงสุด
ในขณะที่ตลาดสำหรับผงเพชรไมโครการพัฒนาเทคโนโลยีการจำแนกประเภทขั้นสูงยังคงดำเนินต่อไป จึงมีความจำเป็นในการตอบสนองความต้องการที่เพิ่มมากขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์ที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้นในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย