Search

Kulové mlýny vhodný kulový mlýn pro každou aplikaci

Kulové mlýny patří k nejvariabilnějším a nejúčinnějším nástrojům pro zmenšování velikosti tvrdých, křehkých nebo vláknitých materiálů. Díky různým způsobům mletí, použitelným objemům a dostupným materiálům mlecích nástrojů jsou kulové mlýny ideální pro širokou škálu aplikací.

*v závislosti na materiálu vzorku a nastavení zařízení/settings

Jeden kulový mlýn není jako druhý

Proč je jeden kulový mlýn pro konkrétní účel vhodnější než jiný? Abychom porozuměli faktorům, které odlišují typy kulových mlýnů, nejprve se podíváme na jejich společné vlastnosti. Princip činnosti každého kulového mlýnu je v zásadě stejný: je založen na konceptu, že materiál vzorku se potenciálně pohybuje společně s mlecími kuličkami uvnitř uzavřené nádoby. Tento pohyb má za následek výkonné míchání a drcení materiálu. Zjevný rozdíl, který lze okamžitě vidět, spočívá v odlišném způsobu pohybu nádob. Klasifikace kulových mlýnů podle jejich pohybu se typicky odráží v jejich názvech. Například v planetovém kulovém mlýnu se nádoba otáčí po kruhové dráze, podobně jako planeta rotuje kolem Slunce, v oscilačním mlýně nádoba vykonává oscilační třesací pohyb ve vodorovné poloze a v bubnovém mlýnu se nádoba jednoduše otáčí kolem jeho středové osa, viz obrázek 1.

Kulové mlýny se dále vyznačují značnými rozdíly ve velikostech dostupných mlecích nádob. Retsch nabízí mlýnky s kapacitou nádoby od 1,5 ml do 150 l a kuličky jsou k dispozici od 0,1 mm do 40 mm, viz obrázek 2.

Třetí a velmi důležitou vlastností kulového mlýna, která má také velký vliv na výsledek mlecího procesu, je výkon mlýna. V závislosti na aplikaci by se nádoby měly pohybovat buď pomalu pro šetrné zpracování materiálu, nebo nejčastěji vysokou rychlostí pro účinné mletí. Zde se jako synonymum výkonu často používá maximální rychlost, která se udává jako maximální frekvence nebo maximální otáčky za minutu (ot/min). Smysluplnější fyzikální veličinou než rychlost je zrychlovací síla „g“, která je vyvolána kinetickou energií kulového mlýna. Například u vysokoenergetického kulového mlýnu Emax lze dosáhnout bezkonkurenčního zrychlení 76 g, pokud běží při maximální rychlosti 2000 ot./min.

Obrázek 1: V planetových kulových mlýnech, oscilačních mlýnech a bubnových mlýnech se nádoby pohybují různými způsoby.

Obrázek 2: Příklady různých velikostí nádob a kuliček používaných v laboratorních kulových mlýnech:

  • malé kovové kelímky o objemu 2 ml používané v oscilačních mlýnech Retsch
  • mlecí nádoba EasyFit o objemu 500 ml používaná v planetových kulových mlýnech Retsch
  • mlecí koule různých velikostí

Výběr nejvhodnějšího kulového mlýna

Aby bylo možné určit nejvhodnější kulový mlýn pro konkrétní aplikaci, je třeba definovat úkol a požadovaný výsledek. Klíčovými slovy jsou zde vstupní velikost vzorku, objem dávky, doba zpracování, dostupné materiály mlecích nástrojů a konečná jemnost. Jakmile jsou požadavky na aplikaci jasné, lze vybrat vhodný mlýn. Pro usnadnění tohoto procesu zobrazuje Retsch sílu a účinnost každého modelu kulového mlýna v radarovém grafu, viz obrázek 3.

Planetový kulový mlýn například nabízí ve srovnání s oscilačním mlýnem velký objem nádoby a na této diagonále vykazuje vysokou hodnotu. Oscilační mlýn naproti tomu nabízí různé možnosti regulace teploty a má v této oblasti vysokou hodnotu. Vzhledem k tomu, že jeden kulový mlýn se nejčastěji používá pro různé aplikace, je třeba najít dobrý kompromis, aby bylo zajištěno, že budou optimálně splněny všechny aplikační požadavky.

Retsch vizualizuje vlastnosti a silné stránky každého modelu kulového mlýnu v grafu, který pomáhá najít správný model pro konkrétní aplikaci. Na uvedeném příkladu je snadné vidět, že planetový kulový mlýn PM 300 nabízí výhody, pokud jde o výkon, konečnou jemnost a maximální objem nádoby ve srovnání s oscilačním mlýnem MM 500 control, který nabízí snadnější manipulaci, všestrannost a schopnost kontrolovat teplotu během procesu.

This compact guide outlines three essential rules for achieving optimum ball mill set-up and guides you through the selection of accessories and process parameters to achieve the best results every time.

Kolloidvermahlungen zur Erzeugung von Nanopartikeln

Nanoteilchen, d.h. Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 100 Nanometer, werden lassen sich im „Bottom-up“ Verfahren aus Atomen oder Molekülen synthetisieren. Im “Top-Down“ Verfahren hingegen werden größere Partikel, z.B. mit Hilfe von Labormühlen, zerkleinert. Kleine Partikel weisen durch das extrem vergrößerte Verhältnis von Oberfläche zu Volumen erhöhte Oberflächenladungen auf, so dass die Partikel elektrostatisch zueinander gezogen werden. Daher können Nanopartikel nur durch Nassvermahlung (Kolloidvermahlung) erzeugt werden.

Zpět na přehled