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摩耗

 

「摩耗」、「消耗」、「摩耗」という用語は、バルク材を混合または搬送する際に極めて重要です。摩耗は、2つの物体が互いに相対運動を行う際、接触領域で常に発生します。この際、より硬い物体が、より柔らかい固体の表面を損傷させます。

バルク材の粒子自体も、物体として捉える必要があります。これらは通常、不規則な形状をしており、最小径と最大径を持っています。材料が微細であればあるほど、比接触面積が大きくなり、それによって摩耗の可能性も高まります。バルク材料は、10⁻⁶メートル程度の微細構造粒子や、10⁻⁹メートル程度のナノ構造粒子などに分類されます。

粒子間の摩擦係数が高い場合、圧力が上昇する場合、表面が粗い場合、または速度差が大きくなる場合、摩耗は増加する。また、加熱による摩擦の増加も摩耗を促進する。さらに、粘性のある液体や研磨性のある粉末が粒子間に存在すると、摩耗を促進する。

回転撹拌機を用いてバルク材料を混合する場合、駆動トルクはバルク材料の内部摩擦の指標となります。混合または搬送プロセス中、粒子は互いに摩擦するだけでなく、撹拌機や混合室の壁面とも摩擦します。まさにその場所に、典型的な摩耗領域が生じます。

撹拌機や混合容器の摩耗は望ましくない。それは混合物を汚染するだけでなく、機械自体を損傷させる恐れがある。そのため、特に研磨性、微粒子、または硬質のバルク材料を扱う場合、十分な摩耗防止対策と接触面の適切な設計が極めて重要となる。

考えられる対策としては、以下のものが挙げられる:

  • 混合ツールの回転数を下げる、
  • 混合システムの高い混合効率が確保されている場合に限り、混合時間を短縮する、および
  • 搬送速度を下げる。
  • ミキサーやコンベアには特に硬度の高い材料を選ぶ。
  • 超硬溶接によるツール部品の装甲化。
  • 酸化セラミックスなど、適切なコーティング材の選定。