混合ツール
混合ツールは、粉末混合機の直接作用する機能要素です。これらは、混合物の動きに影響を与えます。また、達成可能な混合強度を決定します。形状や配置に応じて、さまざまな効果を生み出します。押し出し、分散、圧縮、凝集解除、搬送などの作用があります。
この論文では、混合物は乾燥、湿潤、または湿潤の粉末です。混合ツールは、混合シャフトに接続されています。構造に応じて、直接、または混合アームを介して接続されます。その設計は、構造サイズ、駆動出力、および回転数によって異なります。
実際には、さまざまなタイプの工具があります。これには、ベッカーシャベル、プラウブレード混合工具、ヘリカル混合工具、ピン混合工具、パドル混合工具などがあります。工具のタイプは、製品に応じて選択します。混合作業と望ましい混合効果が決定的な要素となります。
混合ツールは、通常の摩耗の影響を受けます。これは、混合物の研磨性によって異なります。また、正常力、稼働時間、相対速度の影響も受けます。軽度の滑走性摩耗の場合、摩耗は相対速度にほぼ直線的に比例すると見なすことができます。
単純なモデルでは、摩耗率、力、滑走距離、および材料の逆硬度の間に比例関係があるとよく想定されます。トライボロジーでは、摩耗はアーチャードの摩耗法則によってよく説明されます。
V = k ⋅ H ⋅ F ⋅ vr⋅ t / H
ここで
V は摩耗量、
k は無次元摩耗係数、
F は工具とバルク材料間の法線力、
vr は相対速度
t は作用時間、
H は材料の硬度です。
産業用途では、摩耗はごくわずかである場合があります。良好な条件下では、粉末ミキサーは、目に見える工具の摩耗なく、何十年も稼働します。これは、特に研磨性の低い製品や適度な周速度の場合に当てはまります。
研磨性の粉末の場合は異なります。高い周速度では、摩耗が比例以上に増加することがよくあります。その場合、材料の除去量は速度に比例して増加するわけではありません。代わりに、相対速度の累乗に比例して増加する可能性があります。指数「m」は通常 2 から 3 の範囲であり、これは粒子の運動エネルギーが大幅に増加することによるものです。同時に、工具表面での衝撃および接触の強度も増加します。
V˙ = C ⋅ (vr)m
ここで
V˙ は時間当たりの摩耗率
vr は相対速度
C は材料およびシステムに依存する定数
m は速度の指数
研磨性のある製品の場合、混合ツールには摩耗防止対策が必要です。代表的な対策としては、硬質溶射および超硬合金装甲があります。さらに、耐摩耗性の高い材料の使用も追加されます。amixon 粉末ミキサーが示すように、これにより混合ツールの寿命を数倍延長することができます。場合によっては、耐用年数を 100 倍に延長することも可能です。詳細は、amixon ブログ記事「amixon® 粉末ミキサーの摩耗防止」で説明しています。