Abrasion
Die Begriffe Abrieb, Abnutzung und Verschleiß sind von großer Bedeutung, wenn Schüttgüter gemischt oder gefördert werden. Abrasion entsteht immer im Kontaktbereich, wenn sich zwei Körper relativ zueinander bewegen. Dabei beschädigt der härtere Körper die Oberfläche des weicheren Feststoffs.
Auch Schüttgutpartikel selbst sind als Körper zu verstehen. Sie besitzen in der Regel eine unregelmäßige Form sowie einen kleinsten und einen größten Durchmesser. Je feiner das Material ist, desto größer kann die spezifische Kontaktfläche und damit auch das Verschleißpotenzial sein. Schüttgüter lassen sich unter anderem in mikrostrukturierte Partikel im Bereich von 10⁻⁶ Metern und nanostrukturierte Partikel im Bereich von 10⁻⁹ Metern einteilen.
Abrieb nimmt zu, wenn der Reibungskoeffizient zwischen den Körpern hoch ist, der Druck steigt, die Oberfläche rau ist oder der Geschwindigkeitsunterschied größer wird. Auch erhöhte Reibung durch Erwärmung kann den Verschleiß verstärken. Zusätzlich wirken viskose Flüssigkeiten oder abrasives Pulver zwischen den Körpern verschleißfördernd.
Beim Mischen eines Schüttgutes mit einem rotierenden Rührwerk ist das Antriebsdrehmoment ein Maß für die innere Reibung des Schüttgutes. Während des Misch- oder Förderprozesses reiben die Partikel nicht nur untereinander, sondern auch am Mischwerkzeug und an der Wand des Mischraums. Genau dort entstehen typische Verschleißzonen.
Verschleiß am Mischwerkzeug und am Mischbehälter ist unerwünscht. Er kann das Mischgut verunreinigen und zugleich die Maschine beschädigen. Deshalb sind ein ausreichender Verschleißschutz und eine geeignete Auslegung der Kontaktflächen entscheidend, insbesondere bei abrasiven, feinkörnigen oder harten Schüttgütern.
Mögliche Gegenmaßnahmen sind:
- Reduzierung der Drehzahl des Mischwerkzeugs,
- Verkürzung der Mischzeit, sofern das Mischsystem eine hohe Mischeffizienz besitzt, sowie
- Reduzierung der Fördergeschwindigkeit.
- Wahl eines besonders harten Werkstoffs für den Mischer oder Förderer.
- Panzerung von Werkzeugteilen durch Hartmetallschweißen.
- Auswahl geeigneter Beschichtungen, zum Beispiel aus Oxidkeramik.
amixon® Lösungen für abrasive Mischprozesse
Abrieb entsteht überall dort, wo harte Partikel unter Druck über Oberflächen gleiten – in der industriellen Mischtechnik ist dies an der Tagesordnung. amixon® hat speziell für abrasive Schüttgüter wie Metallpulver, Hartmetalle, Wolframkarbid, Zirkonoxid und technische Keramiken bewährte Maschinenkonzepte entwickelt, die den Verschleiß systematisch minimieren.
Häufig gestellte Fragen: amixon® und Abrieb
Wie schützt amixon® die Mischer vor Verschleiß durch abrasive Pulver?
amixon® kombiniert konstruktive Maßnahmen (niedrige Drehzahl, glatte Werkzeuggeometrie, oben angeordnete Wellendichtungen) mit sechs anwendbaren Verschleißschutzmethoden – darunter das Aufschweißen von Hartlegierungen und Hochleistungskeramikbeschichtungen.
Welcher amixon®-Mischer eignet sich für abrasive Keramikpulver?
Für feinste technische Keramiken wie Zirkonoxid oder Siliziumnitrid wird der VM-Mischer in einer verschleißgeschützten Ausführung empfohlen.
Für große Chargenvolumina bis zu 100 m³ ist der Gyraton® GM-Mischer die erste Wahl.
Wie lange halten amixon®-Mischwerkzeuge bei stark abrasiven Materialien?
Mit geeigneten Verschleißschutzmaßnahmen lässt sich die Lebensdauer der Mischwerkzeuge um ein Vielfaches verlängern – in dokumentierten Einzelfällen um den Faktor 100 im Vergleich zu ungeschützten Werkzeugen.
Können amixon®-Mischer Materialien verarbeiten, die absolut keine Metallverunreinigungen vertragen?
Ja. Für Anwendungen wie Batteriemassen oder Elektrodenmaterialien können alle produktberührenden Oberflächen vollständig mit Oxidkeramik beschichtet werden – ein direkter Metallkontakt mit dem Produkt wird dann vollständig vermieden.
Wo kann ich amixon®-Mischer unter realen Bedingungen testen?
Im amixon®-Testzentrum in Paderborn stehen Testmischer aller Baureihen zur Verfügung. Versuche mit Originalmaterialien und individuellen Konfigurationen sind möglich.