Abrasion
Les notions d'abrasion, d'usure et de détérioration revêtent une grande importance lors du mélange ou du transport de matières en vrac. L'abrasion se produit toujours dans la zone de contact lorsque deux corps se déplacent l'un par rapport à l'autre. Le corps le plus dur endommage alors la surface du solide le plus tendre.
Les particules de matières en vrac elles-mêmes doivent également être considérées comme des corps. Elles présentent généralement une forme irrégulière ainsi qu'un diamètre minimal et un diamètre maximal. Plus le matériau est fin, plus la surface de contact spécifique peut être importante, et donc plus le potentiel d'usure est élevé. Les produits en vrac peuvent notamment être classés en particules microstructurées de l'ordre de 10⁻⁶ mètres et en particules nanostructurées de l'ordre de 10⁻⁹ mètres.
L'abrasion augmente lorsque le coefficient de frottement entre les corps est élevé, que la pression augmente, que la surface est rugueuse ou que la différence de vitesse s'accroît. Une friction accrue due à l'échauffement peut également renforcer l'usure. De plus, la présence de liquides visqueux ou de poudres abrasives entre les corps favorise l'usure.
Lors du mélange d'un produit en vrac à l'aide d'un agitateur rotatif, le couple d'entraînement est une mesure de la friction interne du produit en vrac. Pendant le processus de mélange ou de transport, les particules frottent non seulement les unes contre les autres, mais aussi contre l'agitateur et la paroi de la cuve de mélange. C'est précisément là que se forment les zones d'usure typiques.
L'usure de l'agitateur et de la cuve de mélange est indésirable. Elle peut contaminer le produit mélangé et endommager la machine. C'est pourquoi une protection suffisante contre l'usure et une conception adaptée des surfaces de contact sont décisives, en particulier pour les produits en vrac abrasifs, à grains fins ou durs.
Les mesures correctives possibles sont les suivantes :
- Réduire la vitesse de rotation de l'outil de mélange,
- Raccourcir la durée de mélange, à condition que le système de mélange présente une efficacité élevée, ainsi que
- Réduire la vitesse de transport.
- Choisir un matériau particulièrement dur pour le mélangeur ou le convoyeur.
- Blindage des pièces de l'outil par soudage au carbure.
- Sélectionner des revêtements adaptés, par exemple en céramique d'oxyde.
amixon® solutions pour les processus de mélange abrasifs
L'abrasion se produit dès que des particules dures glissent sous pression sur des surfaces – dans le domaine de la technologie de mélange industrielle, c'est une réalité quotidienne. amixon® a développé des concepts de machines éprouvés spécialement destinés aux matériaux en vrac abrasifs tels que les poudres métalliques, les métaux durs, le carbure de tungstène, la zircone et les céramiques techniques, qui minimisent systématiquement l'usure.
Foire aux questions : amixon® et l’abrasion
Comment amixon® protège-t-il les mélangeurs contre l’usure causée par les poudres abrasives ?
amixon® combine des mesures liées à la conception (faible vitesse de rotation, géométrie lisse des outils, joints d’étanchéité d’arbre montés sur le dessus) avec six méthodes de protection contre l’usure applicables – notamment le soudage par rechargement d’alliage dur et les revêtements céramiques haute performance.
Quel mélangeur amixon® convient aux poudres céramiques abrasives ?
Pour les céramiques techniques les plus fines, telles que la zircone ou le nitrure de silicium, le mélangeur VM en configuration anti-usure est recommandé.
Pour les grands volumes de lots allant jusqu’à 100 m³, le mélangeur Gyraton® GM est le choix idéal.
Quelle est la durée de vie des outils de mélange amixon® avec des matériaux hautement abrasifs ?
Grâce à des mesures de protection contre l’usure appropriées, la durée de vie des outils de mélange peut être multipliée plusieurs fois – dans certains cas individuels documentés, par un facteur de 100 par rapport à des outils non protégés.
Les mélangeurs amixon® peuvent-ils traiter des matériaux qui ne tolèrent absolument aucune contamination métallique ?
Oui. Pour des applications telles que les masses de batterie ou les matériaux d’électrodes, toutes les surfaces en contact avec le produit peuvent être entièrement revêtues de céramique d’oxyde – le contact direct du métal avec le produit est alors totalement éliminé.
Où puis-je tester les mélangeurs amixon® dans des conditions réelles ?
Au centre d’essais amixon® de Paderborn, des mélangeurs d’essai de toutes les séries sont disponibles. Des essais avec des matériaux d’origine et des configurations personnalisées sont possibles.