Abrasione
I concetti di abrasione, usura e deterioramento rivestono grande importanza quando si mescolano o si trasportano materiali sfusi. L'abrasione si verifica sempre nella zona di contatto quando due corpi si muovono l'uno rispetto all'altro. In questo caso, il corpo più duro danneggia la superficie del solido più morbido.
Anche le particelle dei materiali sfusi vanno intese come corpi. Di norma presentano una forma irregolare, nonché un diametro minimo e uno massimo. Più il materiale è fine, maggiore può essere la superficie di contatto specifica e quindi anche il potenziale di usura. I materiali sfusi possono essere classificati, tra l'altro, in particelle microstrutturate nell'ordine di 10⁻⁶ metri e particelle nanostrutturate nell'ordine di 10⁻⁹ metri.
L'abrasione aumenta quando il coefficiente di attrito tra i corpi è elevato, la pressione aumenta, la superficie è ruvida o la differenza di velocità diventa maggiore. Anche un aumento dell'attrito dovuto al riscaldamento può intensificare l'usura. Inoltre, i liquidi viscosi o le polveri abrasive tra i corpi favoriscono l'usura.
Durante la miscelazione di un materiale sfuso con un agitatore rotante, la coppia motrice è una misura dell'attrito interno del materiale sfuso. Durante il processo di miscelazione o trasporto, le particelle non solo sfregano tra loro, ma anche contro l'utensile di miscelazione e contro la parete della camera di miscelazione. È proprio lì che si formano le tipiche zone di usura.
L'usura dell'utensile di miscelazione e del recipiente di miscelazione è indesiderata. Può contaminare il prodotto miscelato e allo stesso tempo danneggiare la macchina. Pertanto, una protezione adeguata contro l'usura e una progettazione adeguata delle superfici di contatto sono fondamentali, in particolare nel caso di materiali sfusi abrasivi, a grana fine o duri.
Possibili contromisure sono:
- riduzione della velocità di rotazione dell'utensile di miscelazione,
- riduzione del tempo di miscelazione, a condizione che il sistema di miscelazione abbia un'elevata efficienza di miscelazione, nonché
- riduzione della velocità di trasporto.
- Scelta di un materiale particolarmente duro per il miscelatore o il trasportatore.
- Blindatura delle parti dell'utensile mediante saldatura con metallo duro.
- Scelta di rivestimenti adeguati, ad esempio in ceramica ossidica.
amixon® soluzioni per processi di miscelazione abrasivi
L’abrasione si verifica ovunque particelle dure scorrano sotto pressione sulle superfici: nella tecnologia di miscelazione industriale, questa è una realtà quotidiana. amixon® ha sviluppato concetti di macchine collaudati specificamente per materiali sfusi abrasivi quali polveri metalliche, metalli duri, carburo di tungsteno, zirconia e ceramiche tecniche, che riducono sistematicamente l’usura.
Domande frequenti: amixon® e l’abrasione
In che modo amixon® protegge i miscelatori dall’usura causata dalle polveri abrasive?
amixon® combina misure progettuali (bassa velocità di rotazione, geometria liscia degli utensili, tenute dell’albero montate nella parte superiore) con sei metodi di protezione dall’usura applicabili – tra cui la saldatura di rinforzo con leghe dure e i rivestimenti ceramici ad alte prestazioni.
Quale miscelatore amixon® è adatto alle polveri ceramiche abrasive?
Per le ceramiche tecniche più fini, come la zirconia o il nitruro di silicio, si raccomanda il miscelatore VM in una configurazione protetta dall’usura.
Per grandi volumi di lotto fino a 100 m³, il miscelatore Gyraton® GM è la prima scelta.
Quanto durano gli utensili di miscelazione amixon® con materiali altamente abrasivi?
Con adeguate misure di protezione dall’usura, la durata degli utensili di miscelazione può essere moltiplicata – in singoli casi documentati di ben 100 volte rispetto agli utensili non protetti.
amixon® può trattare materiali che non tollerano assolutamente alcuna contaminazione da metalli?
Sì. Per applicazioni quali masse per batterie o materiali per elettrodi, tutte le superfici a contatto con il prodotto possono essere interamente rivestite con ceramica ossidica – in tal modo il contatto diretto del metallo con il prodotto viene completamente eliminato.
Dove posso testare i miscelatori amixon® in condizioni reali?
Presso il centro di prova amixon® a Paderborn sono disponibili miscelatori di prova di tutte le serie. Sono possibili prove con materiali originali e configurazioni personalizzate.