Abrasión
Los conceptos de abrasión, desgaste y deterioro revisten gran importancia cuando se mezclan o transportan materiales a granel. La abrasión se produce siempre en la zona de contacto cuando dos cuerpos se mueven uno respecto al otro. En este proceso, el cuerpo más duro daña la superficie del sólido más blando.
Las propias partículas de los materiales a granel deben considerarse también como cuerpos. Por lo general, tienen una forma irregular, así como un diámetro mínimo y uno máximo. Cuanto más fino es el material, mayor puede ser la superficie de contacto específica y, por lo tanto, también el potencial de desgaste. Los materiales a granel se pueden clasificar, entre otros, en partículas microestructuradas en el rango de 10⁻⁶ metros y partículas nanoestructuradas en el rango de 10⁻⁹ metros.
La abrasión aumenta cuando el coeficiente de fricción entre los cuerpos es elevado, la presión aumenta, la superficie es rugosa o la diferencia de velocidad es mayor. El aumento de la fricción debido al calentamiento también puede intensificar el desgaste. Además, los líquidos viscosos o el polvo abrasivo entre los cuerpos favorecen el desgaste.
Al mezclar un material a granel con un agitador rotativo, el par de accionamiento es una medida de la fricción interna del material a granel. Durante el proceso de mezcla o transporte, las partículas no solo rozan entre sí, sino también contra la herramienta de mezcla y contra la pared de la cámara de mezcla. Es precisamente ahí donde se producen las zonas de desgaste típicas.
El desgaste del agitador y del recipiente de mezcla es indeseable. Puede contaminar el material mezclado y, al mismo tiempo, dañar la máquina. Por ello, es fundamental contar con una protección adecuada contra el desgaste y un diseño adecuado de las superficies de contacto, especialmente en el caso de materiales a granel abrasivos, de grano fino o duros.
Las posibles medidas correctivas son:
- Reducción de la velocidad de giro de la herramienta de mezcla,
- Reducción del tiempo de mezcla, siempre que el sistema de mezcla tenga una alta eficiencia de mezcla, así como
- Reducción de la velocidad de transporte.
- Elección de un material especialmente duro para la mezcladora o el transportador.
- Blindaje de las piezas de la herramienta mediante soldadura con metal duro.
- Selección de recubrimientos adecuados, por ejemplo, de cerámica de óxido.
amixon® soluciones para procesos de mezcla abrasivos
La abrasión se produce siempre que partículas duras se deslizan bajo presión sobre superficies; en la tecnología de mezcla industrial, esto es una realidad cotidiana. amixon® ha desarrollado conceptos de maquinaria de probada eficacia específicamente para materiales a granel abrasivos, como polvos metálicos, metales duros, carburo de tungsteno, circonio y cerámicas técnicas, que minimizan sistemáticamente el desgaste.
Preguntas frecuentes: amixon® y la abrasión
¿Cómo protege amixon® las mezcladoras del desgaste causado por los polvos abrasivos?
amixon® combina medidas de diseño (baja velocidad de rotación, geometría suave de las herramientas, juntas de eje montadas en la parte superior) con seis métodos de protección contra el desgaste aplicables, entre los que se incluyen la soldadura de recubrimiento con aleación dura y los recubrimientos cerámicos de alto rendimiento.
¿Qué mezcladora amixon® es adecuada para polvos cerámicos abrasivos?
Para cerámicas técnicas de gran finura, como la circonia o el nitruro de silicio, se recomienda el mezclador VM en una configuración protegida contra el desgaste.
Para grandes volúmenes de lote de hasta 100 m³, el mezclador Gyraton® GM es la primera opción.
¿Cuánto duran las herramientas de mezcla de amixon® con materiales altamente abrasivos?
Con las medidas adecuadas de protección contra el desgaste, la vida útil de las herramientas de mezcla puede multiplicarse —en casos concretos documentados, hasta por un factor de 100 en comparación con herramientas sin protección—.
¿Puede amixon® procesar materiales que no toleran en absoluto la contaminación por metales?
Sí. Para aplicaciones como masas de baterías o materiales para electrodos, todas las superficies en contacto con el producto pueden recubrirse íntegramente con cerámica de óxido, con lo que se elimina por completo el contacto directo del metal con el producto.
¿Dónde puedo probar las mezcladoras amixon® en condiciones reales?
En el centro de pruebas de amixon® en Paderborn hay disponibles mezcladoras de prueba de todas las series. Es posible realizar pruebas con materiales originales y configuraciones personalizadas.