deeltjesgrootteverdeling

Overzicht

Deeltjesgrootteverdeling (PSD) speelt een cruciale rol in verschillende industrieën, van farmaceutica tot metallurgie. Het beïnvloedt de fysische eigenschappen en het gedrag van materialen, zoals stroombaarheid, verpakkingsdichtheid en reactiesnelheden. Inzicht in PSD is essentieel voor het optimaliseren van processen en het verbeteren van de productkwaliteit. Deze gids gaat in op de nuances van PSD en onderzoekt de toepassingen, voordelen en beperkingen, met een speciale focus op metaalpoeders. We geven ook een gedetailleerde vergelijking van specifieke metaalpoedermodellen, hun eigenschappen en toepassingen.

Inleiding tot deeltjesgrootteverdeling

De deeltjesgrootteverdeling (PSD) verwijst naar de meting van de grootte van de deeltjes in een bepaald monster. Het is een belangrijke parameter om te begrijpen hoe deeltjes zich gedragen in een mengsel, hoe ze zich samenpakken en hoe ze de algemene eigenschappen van het materiaal beïnvloeden. PSD is cruciaal in industrieën zoals farmaceutica, keramiek, metallurgie en voedselproductie.

Waarom is PSD belangrijk?

Stel je voor dat je een cake bakt met bloem die zowel fijne als grove deeltjes bevat. De textuur van de cake zou ongelijkmatig zijn. Op dezelfde manier zorgt een uniforme deeltjesgrootte in industriële processen voor consistentie en kwaliteit. PSD beïnvloedt verschillende materiaaleigenschappen zoals:

• Vloeibaarheid: Hoe gemakkelijk deeltjes stromen van invloed is op productie en verpakking.
• Verpakkingsdichtheid: Beïnvloedt de sterkte en stabiliteit van het materiaal.
• Reactiviteit: Kleinere deeltjes hebben een grotere oppervlakte-volumeverhouding, wat de reactiesnelheid beïnvloedt.

Meettechnieken

Er worden verschillende technieken gebruikt om PSD te meten, waaronder:

• Zeefanalyse: Eenvoudig en veel gebruikt voor grotere deeltjes.
• Laser diffractie: Nauwkeurig voor een breed scala aan deeltjesgroottes.
• Dynamische lichtverstrooiing (DLS): Het beste voor deeltjes van nanoformaat.
• Sedimentatietechnieken: Gebaseerd op de bezinkingssnelheid van deeltjes in een vloeistof.

Metalen poeder modellen begrijpen

In de wereld van de metallurgie is PSD bijzonder belangrijk. Laten we eens kijken naar specifieke metaalpoedermodellen, hun eigenschappen en toepassingen.

IJzerpoeder

Beschrijving: IJzerpoeder wordt veel gebruikt in de poedermetallurgie voor het maken van verschillende componenten vanwege de magnetische eigenschappen en goede samendrukbaarheid.

Eigendom	Beschrijving
Type	Verminderd, verstoven
Samenstelling	Zuiver ijzer of gelegeerd
Deeltjesgrootte	10-300 micron
Toepassingen	Auto-onderdelen, magnetische materialen

Aluminium Poeder

Beschrijving: Aluminiumpoeder staat bekend om zijn lichte gewicht en corrosiebestendigheid en wordt gebruikt in pyrotechniek, ruimtevaart en additieve productie.

Eigendom	Beschrijving
Type	Verstoven, vlok
Samenstelling	Zuiver aluminium
Deeltjesgrootte	5-200 micron
Toepassingen	3D printen, vuurwerk, verf

Koper Poeder

Beschrijving: Koperpoeder wordt gewaardeerd om zijn elektrische geleidbaarheid en wordt veel gebruikt in elektronica en geleidende inkten.

Eigendom	Beschrijving
Type	Elektrolytisch, geatomiseerd
Samenstelling	Zuiver koper of legeringen
Deeltjesgrootte	10-100 micron
Toepassingen	Elektrische componenten, hardsolderen

Titanium Poeder

Beschrijving: Titaniumpoeder wordt gewaardeerd om zijn sterkte, lage dichtheid en biocompatibiliteit, waardoor het ideaal is voor ruimtevaart en medische implantaten.

Eigendom	Beschrijving
Type	Hydride-dehydride, geatomiseerd
Samenstelling	Puur titanium of legeringen
Deeltjesgrootte	15-200 micron
Toepassingen	Ruimtevaartonderdelen, medische implantaten

Nikkel poeder

Beschrijving: Nikkelpoeder wordt gebruikt in batterijen, katalysatoren en superlegeringen vanwege het hoge smeltpunt en de corrosiebestendigheid.

Eigendom	Beschrijving
Type	Carbonyl, elektrolytisch
Samenstelling	Puur nikkel of legeringen
Deeltjesgrootte	5-50 micron
Toepassingen	Batterijen, superlegeringen, katalysatoren

Roestvrij staalpoeder

Beschrijving: Roestvrij staalpoeder wordt gebruikt in additieve productie en poedermetallurgie om robuuste, corrosiebestendige onderdelen te maken.

Eigendom	Beschrijving
Type	Verstoven
Samenstelling	Diverse soorten roestvrij staal
Deeltjesgrootte	10-150 micron
Toepassingen	3D printen, structurele onderdelen

Kobalt-chroom poeder

Beschrijving: Kobalt-chroompoeder staat bekend om zijn slijtvastheid en prestaties bij hoge temperaturen en wordt gebruikt in tandheelkundige en orthopedische implantaten.

Eigendom	Beschrijving
Type	Verstoven
Samenstelling	Co-Cr legering
Deeltjesgrootte	10-100 micron
Toepassingen	Medische implantaten, onderdelen voor hoge temperaturen

Wolfraam Poeder

Beschrijving: Wolfraampoeder wordt gebruikt bij de productie van harde metalen en legeringen van zware metalen vanwege de hoge dichtheid en het smeltpunt.

Eigendom	Beschrijving
Type	Verminderd
Samenstelling	Zuiver wolfraam
Deeltjesgrootte	1-50 micron
Toepassingen	Harde metalen, stralingsafscherming

Zinkpoeder

Beschrijving: Zinkpoeder wordt gebruikt voor galvaniseren, in batterijen en als reductiemiddel in verschillende chemische processen.

Eigendom	Beschrijving
Type	Verstoven
Samenstelling	Zuiver zink
Deeltjesgrootte	5-200 micron
Toepassingen	Verzinken, batterijen, chemische reacties

Bronzen poeder

Beschrijving: Bronspoeder, een legering van koper en tin, wordt gebruikt in lagers, bussen en kunstmaterialen vanwege de goede wrijvingseigenschappen en esthetische aantrekkingskracht.

Eigendom	Beschrijving
Type	Verstoven
Samenstelling	Cu-Sn legering
Deeltjesgrootte	10-100 micron
Toepassingen	Lagers, bussen, sculpturen

Toepassingen van Deeltjesgrootteverdeling

De verdeling van de deeltjesgrootte heeft invloed op een groot aantal toepassingen in verschillende industrieën:

Farmaceutica

PSD beïnvloedt de oplosbaarheid en biologische beschikbaarheid van geneesmiddelen. Fijne deeltjes lossen sneller op, wat leidt tot snellere absorptie en een sneller begin van de werking.

Cosmetica

In cosmetica heeft PSD invloed op textuur, dekking en huidgevoel. Fijnere deeltjes resulteren in gladdere producten en een betere applicatie.

Metaalkunde

PSD bepaalt het sintergedrag en de uiteindelijke eigenschappen van metalen onderdelen. Een uniforme deeltjesgrootte zorgt voor een consistente dichtheid en sterkte.

Voedingsindustrie

PSD beïnvloedt de textuur, smaak en stabiliteit van voedingsproducten. Fijne cacaodeeltjes maken chocolade bijvoorbeeld gladder.

Keramiek

In keramiek beïnvloedt PSD de pakkingsdichtheid en het sintergedrag, wat de sterkte en duurzaamheid van het eindproduct beïnvloedt.

Verven en coatings

PSD bepaalt de dekking, afwerking en duurzaamheid van verven en coatings. Fijne deeltjes zorgen voor een gladdere afwerking en een betere dekking.

Ruimtevaart en auto-industrie

In de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie is PSD van metaalpoeders van cruciaal belang voor de productie van hoogwaardige, lichtgewicht componenten.

Voordelen van deeltjesgrootteverdeling

Verbeterde prestaties

Een uniforme deeltjesgrootte verbetert de prestaties en betrouwbaarheid van producten. In batterijen bijvoorbeeld leidt een consistente PSD tot betere elektrische eigenschappen.

Verbeterde verwerkbaarheid

Materialen met een gecontroleerde PSD stromen beter en zijn gemakkelijker te verwerken, waardoor de productiekosten dalen en de efficiëntie toeneemt.

Consistente kwaliteit

Gecontroleerde PSD zorgt voor een consistente productkwaliteit, vermindert de variabiliteit en verhoogt de klanttevredenheid.

Betere reactiviteit

Kleinere deeltjes met een groter oppervlak reageren sneller, wat gunstig is voor chemische processen en katalyse.

Geoptimaliseerde verpakkingsdichtheid

Uniforme PSD maakt een betere verpakkingsdichtheid mogelijk, wat cruciaal is in poedermetallurgie en keramiek.

Nadelen van Deeltjesgrootteverdeling

Complexe meting

Het nauwkeurig meten van PSD kan complex zijn en vereist geavanceerde apparatuur en technieken.

Hoge kosten

Het produceren en controleren van uniforme PSD kan duur zijn, vooral voor toepassingen met hoge precisie.

Procesgevoeligheid

Bepaalde processen zijn zeer gevoelig voor PSD en vereisen strikte controle om defecten en kwaliteitsproblemen te voorkomen.

Milieu-impact

Sommige methodes voor het produceren van fijne poeders kunnen gevolgen hebben voor het milieu vanwege het energieverbruik en de afvalproductie.

Uitdagingen aanpakken

Fijne poeders met een smalle PSD kunnen problemen opleveren bij de verwerking, zoals stofvorming en stromingsproblemen.

Vergelijkende analyse van metaalpoeders

Laten we verschillende metaalpoeders vergelijken op basis van verschillende parameters om je te helpen een weloverwogen keuze te maken.

Metaalpoeder	Voordelen	Nadelen	Toepassingen
IJzerpoeder	Hoge samendrukbaarheid, magnetische eigenschappen	Gevoelig voor oxidatie	Auto-onderdelen, magnetische materialen
Aluminium Poeder	Lichtgewicht, corrosiebestendig	Zeer reactief, vooral in poedervorm	Ruimtevaart, 3D printen, pyrotechniek
Koper Poeder	Uitstekende elektrische geleidbaarheid	Gevoelig voor oxidatie, relatief duur	Elektrische componenten, geleidende inkten
Titanium Poeder	Hoge sterkte-gewichtsverhouding, biocompatibel	Duur, moeilijk te verwerken	Medische implantaten, ruimtevaartonderdelen
Nikkel poeder	Hoog smeltpunt, corrosiebestendig	Duur, milieuproblemen bij productie	Batterijen, superlegeringen, katalysatoren
Roestvrij staalpoeder	Corrosiebestendig, veelzijdig	Kan duur en zwaar zijn	Additieve productie, structurele onderdelen
Kobalt-chroom poeder	Slijtvast, prestaties bij hoge temperaturen	Duur, moeilijk te bewerken	Tandheelkundige implantaten, orthopedische implantaten
Wolfraam Poeder	Extreem hoog smeltpunt, dicht	Zeer zwaar, moeilijk te verwerken	Harde metalen, stralingsafscherming
Zinkpoeder	Goede corrosiebestendigheid, goedkoop	Slechte mechanische eigenschappen	Galvaniseren, batterijen, chemische processen
Bronzen poeder	Goede wrijvingseigenschappen, esthetisch aantrekkelijk	Relatief duur	Lagers, bussen, sculpturen

Specificaties, maten, kwaliteiten en normen

Inzicht in de specificaties, afmetingen, kwaliteiten en normen is cruciaal voor het selecteren van het juiste metaalpoeder voor uw toepassing.

IJzerpoeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	ASC100.29, ASC200
Deeltjesgroottebereik	10-300 micron
Standaard	ASTM B783, ISO 4497
Puurheid	≥ 99,5% Fe

Aluminium Poeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	6061, 7075
Deeltjesgroottebereik	5-200 micron
Standaard	ASTM B209, ISO 8067
Puurheid	≥ 99,7% Al

Koper Poeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	Elektrolytisch, Verstoven
Deeltjesgroottebereik	10-100 micron
Standaard	ASTM B216, ISO 8951
Puurheid	≥ 99,9% Cu

Titanium Poeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	Graad 1, Graad 2, Graad 5 (Ti-6Al-4V)
Deeltjesgroottebereik	15-200 micron
Standaard	ASTM F67, ISO 5832-2
Puurheid	≥ 99,5% Ti

Nikkel poeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	Carbonyl, elektrolytisch
Deeltjesgroottebereik	5-50 micron
Standaard	ASTM B329, ISO 6284
Puurheid	≥ 99,8% Ni

Roestvrij staalpoeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	304L, 316L, 17-4PH
Deeltjesgroottebereik	10-150 micron
Standaard	ASTM A276, ISO 4957
Puurheid	≥ 99,5%

Kobalt-chroom poeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	CoCrMo, CoCrW
Deeltjesgroottebereik	10-100 micron
Standaard	ASTM F75, ISO 5832-12
Puurheid	≥ 99,5%

Wolfraam Poeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	W-1, W-2
Deeltjesgroottebereik	1-50 micron
Standaard	ASTM B777, ISO 6847
Puurheid	≥ 99,9% W

Zinkpoeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	Zn-0, Zn-1
Deeltjesgroottebereik	5-200 micron
Standaard	ASTM B840, ISO 752
Puurheid	≥ 99,5% Zn

Bronzen poeder

Specificatie	Waarde
Cijfer	CuSn8, CuSn10
Deeltjesgroottebereik	10-100 micron
Standaard	ASTM B427, ISO 4381
Puurheid	≥ 90% Cu

Leveranciers en prijsinformatie

Het kiezen van de juiste leverancier en het begrijpen van de prijsdetails zijn cruciaal voor het garanderen van kwaliteit en kosteneffectiviteit. Hier zijn enkele toonaangevende leveranciers en gemiddelde prijzen voor verschillende metaalpoeders.

Leveranciers en prijzen van ijzerpoeder

Leverancier	Prijs per kilo
Höganäs AB	$5 – $8
GKN poedermetallurgie	$4 – $7
Rio Tinto metaalpoeders	$5 – $9

Aluminium poeder leveranciers en prijzen

Leverancier	Prijs per kilo
Valimet Inc.	$10 – $15
Toyal Amerika, Inc.	$12 – $18
Kymera België	$11 – $17

Koper Poeder Leveranciers en Prijzen

Leverancier	Prijs per kilo
SCM Metaalproducten	$20 – $25
Metaalpoeders maken	$22 – $28
GGP Buskruit AG	$21 – $27

Titanium poeder leveranciers en prijzen

Leverancier	Prijs per kilo
AP&C (GE additief)	$300 – $400
TLS-techniek	$320 – $420
Praxair Oppervlaktetechnologieën	$310 – $410

Nikkel poeder leveranciers en prijzen

Leverancier	Prijs per kilo
Vale	$50 – $60
Norilsk Nikkel	$52 – $62
Jinchuan Groep	$51 – $61

Roestvrij staal poeder leveranciers en prijzen

Leverancier	Prijs per kilo
Carpenter Technologiebedrijf	$30 – $40
Sandvik-materiaaltechnologie	$32 – $42
Gevorderde metaalbewerkingspraktijken	$31 – $41

Kobalt-chroom poeder leveranciers en prijzen

Leverancier	Prijs per kilo
ATI speciale legeringen & onderdelen	$150 – $200
HC Starck	$160 – $210
Oerlikon Metco	$155 – $205

Wolfraampoeder leveranciers en prijzen

Leverancier	Prijs per kilo
Global Tungsten & Powders Corp.	$200 – $250
H.C. Starck Wolfraam GmbH	$210 – $260
Buffalo Tungsten Inc.	$205 – $255

Zinkpoeder leveranciers en prijzen

Leverancier	Prijs per kilo
Umicore	$5 – $7
EverZinc	$6 – $8
Toho Zinc Co.	$5.5 – $7.5

Bronspoeder leveranciers en prijzen

Leverancier	Prijs per kilo
AMPAL, Inc.	$20 – $30
SCM Metaalproducten	$22 – $32
Belmont Metalen	$21 – $31

Voor- en nadelen van verschillende metaalpoeders

Inzicht in de voor- en nadelen van elk metaalpoeder kan helpen bij het maken van een weloverwogen beslissing.

IJzerpoeder

Pluspunten

• Hoge samendrukbaarheid
• Goede magnetische eigenschappen
• Relatief goedkoop

Nadelen

• Gevoelig voor oxidatie
• Beperkte prestaties bij hoge temperaturen

Aluminium Poeder

Pluspunten

• Lichtgewicht
• Corrosiebestendig
• Goede thermische en elektrische geleidbaarheid

Nadelen

• Zeer reactief
• Duur voor hoogzuivere soorten

Koper Poeder

Pluspunten

• Uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid
• Goede corrosiebestendigheid

Nadelen

• Gevoelig voor oxidatie
• Hogere kosten in vergelijking met andere metalen

Titanium Poeder

Pluspunten

• Hoge sterkte-gewichtsverhouding
• Biocompatibel
• Uitstekende corrosieweerstand

Nadelen

• Dure
• Moeilijk te verwerken

Nikkel poeder

Pluspunten

• Hoog smeltpunt
• Uitstekende corrosieweerstand
• Goede mechanische eigenschappen

Nadelen

• Dure
• Milieuproblemen bij de productie

Roestvrij staalpoeder

Pluspunten

• Corrosiebestendig
• Veelzijdig met verschillende kwaliteiten
• Goede mechanische eigenschappen

Nadelen

• Kan duur zijn
• Zwaar vergeleken met andere metalen

Kobalt-chroom poeder

Pluspunten

• Hoge slijtvastheid
• Uitstekende prestaties bij hoge temperaturen
• Biocompatibel

Nadelen

• Zeer duur
• Hard

Wolfraam Poeder

Pluspunten

• Extreem hoog smeltpunt
• Zeer dicht
• Uitstekende stralingsafschermende eigenschappen

Nadelen

• Zeer zwaar
• Moeilijk te verwerken en fabriceren

Zinkpoeder

Pluspunten

• Goede corrosiebestendigheid
• Relatief goedkoop
• Gemakkelijk te verwerken en te hanteren

Nadelen

• Slechte mechanische eigenschappen
• Beperkte sterkte in vergelijking met andere metalen

Bronzen poeder

Pluspunten

• Goede wrijvingseigenschappen
• Esthetisch aantrekkelijk
• Uitstekende slijtvastheid

Nadelen

• Relatief duur
• Beperkte toepassingen vergeleken met andere metalen

Veelgestelde vragen

Wat is deeltjesgrootteverdeling (PSD)?

Deeltjesgrootteverdeling verwijst naar het bereik van deeltjesgroottes aanwezig in een monster en hun relatieve hoeveelheden. Het is cruciaal om te begrijpen hoe deeltjes zich gedragen in verschillende toepassingen.

Waarom is PSD belangrijk in poedermetallurgie?

In de poedermetallurgie beïnvloedt PSD de vloeibaarheid, verpakkingsdichtheid en het sintergedrag van metaalpoeders, wat een directe invloed heeft op de kwaliteit en prestaties van gefabriceerde componenten.

Hoe wordt de deeltjesgrootteverdeling gemeten?

PSD kan gemeten worden met technieken zoals zeefanalyse, laserdiffractie, sedimentatie en dynamische lichtverstrooiing, afhankelijk van het deeltjesgroottebereik en de materiaaleigenschappen.

Wat zijn de voordelen van een uniforme deeltjesgrootteverdeling?

Uniforme PSD zorgt voor een consistente productkwaliteit, verbeterde verwerkbaarheid, verbeterde prestatiekenmerken en geoptimaliseerde materiaaleigenschappen in diverse industriële toepassingen.

Wat zijn de uitdagingen bij het beheersen van de deeltjesgrootteverdeling?

Uitdagingen zijn onder andere de complexiteit van meettechnieken, hoge productiekosten voor het bereiken van smalle PSD-bereiken en procesgevoeligheid voor variaties in deeltjesgrootte.

Welke industrieën hebben het meeste baat bij een gecontroleerde deeltjesgrootteverdeling?

Industrieën zoals farmaceutica, cosmetica, metallurgie, keramiek, voedselverwerking en elektronica hebben veel baat bij gecontroleerde PSD vanwege de impact op productprestaties en productie-efficiëntie.

Conclusie

Deeltjesgrootteverdeling (PSD) is een kritisch aspect van materiaalkunde en engineering, dat de fysische en chemische eigenschappen van materialen in verschillende industrieën beïnvloedt. Het begrijpen en controleren van PSD is essentieel voor het optimaliseren van processen, het verbeteren van de productkwaliteit en het bereiken van de gewenste materiaaleigenschappen. Deze gids biedt een diepgaande verkenning van PSD, gericht op de toepassingen, voordelen en beperkingen, met een gedetailleerde vergelijkende analyse van specifieke metaalpoeders. Door gebruik te maken van deze kennis kunnen industrieën weloverwogen beslissingen nemen bij het selecteren en gebruiken van metaalpoeders die het beste passen bij hun specifieke vereisten en toepassingen.

Raadpleeg voor meer informatie over specifieke producten, gedetailleerde technische specificaties of leveranciersgegevens de respectievelijke fabrikanten of industriestandaarden. Blijf op de hoogte en innoveer met de juiste deeltjesgrootteverdeling op maat van uw behoeften.

ken meer 3D-printprocessen

Additional FAQs about particle size distribution (5)

1) What PSD descriptors should I report beyond D10/D50/D90?

• Include span [(D90−D10)/D50], volume/number/mass basis, modality (uni/bi‑modal), sphericity or shape factors, specific surface area (BET), and for cohesive powders the flow index or Hausner ratio. These provide a fuller picture of processability and performance.

2) How do laser diffraction and DLS results differ for the same sample?

• Laser diffraction reports an equivalent‑sphere volume distribution and is robust from ~0.1–3500 μm. DLS yields a number‑weighted hydrodynamic diameter best for 1 nm–5 μm colloids. DLS skews toward small particles; laser diffraction skews toward large ones. Do not compare D50s directly without converting weighting bases.

3) What PSD is optimal for metal powder bed fusion (PBF) vs. binder jetting?

• PBF: typically 10–45 μm or 15–63 μm with narrow span for flowability and layer density. Binder jetting: finer 5–25 μm improves packing and green density but may hurt flow; bimodal mixes can raise tap density while maintaining spreadability.

4) How does PSD control sintering shrinkage and final density?

• Finer PSD increases driving force and lowers sintering temperature but can increase shrinkage variability. Bimodal PSDs fill interstices to boost green density and reduce shrinkage scatter. Match PSD to lubricant/binder and thermal profile for predictable densification.

5) What sampling practices prevent PSD bias in QA?

• Use riffle splitters or rotary sample dividers, avoid scoop sampling from the top layer, homogenize by gentle rolling, and follow ISO 3085/14488 for powders and suspensions. Document environmental conditions (humidity), which affect agglomeration and measured PSD.

2025 Industry Trends for particle size distribution

• AI‑assisted PSD analytics: ML models fit multi‑modal distributions and link PSD to flow, porosity, and part density in AM, reducing trial‑and‑error.
• Inline/at‑line monitoring: Laser diffraction and spatially resolved DLS move closer to the process line; feedback loops adjust atomization and milling in real time.
• Shape-aware QC: Vendors pair PSD with dynamic image analysis (DIA) to report sphericity, aspect ratio, and fines content—now common on AM certificates of analysis.
• Sustainability and energy: Milling/atomization optimized via PSD targets to cut energy per kg produced; buyers request EPDs including particle size energy intensity.
• Regulatory tightening: Pharmacopeias and ISO revise methods to harmonize wet vs dry dispersion protocols and require method validation with reference materials.

2025 snapshot: PSD measurement and process metrics

Metrisch	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Inline PSD adoption in AM powder plants (%)	18–25	25–35	35–45	Industry surveys; AM powder OEMs
Typical PBF PSD window (μm, metal)	15–63	10–53	10–45	Narrowing for flow and density
Reported sphericity on CoAs (fraction of lots, %)	30-40	45–55	60-70	DIA reporting growth
Median energy reduction from PSD‑optimized milling (%)	5-8	7-10	10-14	Case studies from mills
Labs validating both wet/dry laser protocols (%)	40-50	50-60	60-70	ISO/ASTM method harmonization

References:

• ISO 13320 (laser diffraction), ISO 22412 (DLS), ISO 14488 (dispersion), ASTM B822 (metal powder PSD), ASTM F3049 (AM powder characterization), USP/EP particle size chapters: https://www.iso.org, https://www.astm.org, https://www.usp.org

Latest Research Cases

Case Study 1: Bimodal PSD Optimization for 316L PBF to Raise Density (2025)
Background: An AM service bureau struggled with occasional lack‑of‑fusion defects despite acceptable average D50.
Solution: Implemented DIA+laser diffraction to tune a 12/38 μm bimodal blend; tightened fines content <10% <10 μm; adjusted recoater speed.
Results: As‑built relative density improved from 99.4% to 99.75%; porosity variability cut by 60%; layer‑wise power corrections reduced 30% due to more stable spread.

Case Study 2: Wet vs Dry Dispersion Harmonization in Battery Cathode Milling (2024)
Background: A cathode producer observed 15–20% D50 discrepancies between wet and dry PSD, hampering spec release.
Solution: Adopted ISO 13320 method validation with CRM standards; set solvent refractive index models; added controlled ultrasonication and dispersant screening.
Results: D50 bias reduced to <5%; cell rate capability variation dropped 12%; release cycle time shortened by 1.5 days.

Meningen van experts

• Prof. Emanuela Del Gado, Soft Matter Physicist, Georgetown University
  Key viewpoint: “PSD alone is not destiny—coupling size with shape and interparticle forces explains flow and packing in complex powders better than D50 ever will.”
• Dr. Tony L. Fry, Principal Scientist, National Physical Laboratory (NPL), UK
  Key viewpoint: “Method validation using traceable reference materials is essential. Without it, cross‑lab PSD numbers are not comparable and lead to costly quality escapes.”
• Dr. Ellen Meeks, VP Process Engineering, Desktop Metal (example industry voice)
  Key viewpoint: “For binder jetting, controlled fines are the hidden lever—just a few percent change below 10 μm shifts green density and sinter shrinkage predictability.”

Citations: NPL particle metrology resources: https://www.npl.co.uk; peer‑reviewed AM powder studies; manufacturer technical notes

Practical Tools and Resources

• Standards and methods:
• ISO 13320 (laser diffraction), ISO 22412 (DLS), ISO 9276 (data presentation), ISO 14488 (dispersions), ASTM B822 (metal powders), ASTM F3049 (AM powder)
• Reference materials:
• NIST SRMs and BAM standards for particle sizing; CRM latex and glass beads for instrument qualification
• Software and analytics:
• OpenPNM and PyTorch‑based models for PSD‑to‑property prediction; vendor software with multi‑modal fitting and Mie theory
• Instrumentation:
• Laser diffraction systems with dry/wet modules; DIA imaging analyzers; at‑line acoustic spectrometers for suspensions
• Best‑practice guides:
• USP/EP chapters on particle sizing; powder handling and dispersion SOPs; AM powder CoA templates including PSD and DIA metrics

Notes on reliability and sourcing: Always report the measurement principle, dispersion state (wet/dry), refractive index model, weighting basis (number/volume/mass), and preparation steps (ultrasonication, dispersant, pressure). Verify PSD against reference materials, and perform gage R&R. For production, lock PSD specs with tolerances on fines and coarse tails that correlate to yield‑critical KPIs (flow rate, tap density, porosity).

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 focused PSD FAQs, a 2025 trend table with adoption and performance metrics, two concise case studies, expert viewpoints with citations, and practical standards/resources for robust particle size distribution measurement and control
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if ISO/ASTM particle sizing methods are revised, major vendors release new inline PSD instruments, or new AM studies redefine optimal PSD windows for metal powders