Zentrifugalmischer + Dreiwalzenmühle: Geschlossener Kreislauf für die Schlammverarbeitung

Die Herstellung von Hochleistungselektronik-Slurries, Strukturklebstoffen, leitfähigen Tinten und Kosmetikcremes erfordert die Bewältigung dreier unterschiedlicher physikalischer Herausforderungen.
Zunächst müssen die trockenen Pulverfüllstoffe vollständig benetzt und in viskosen flüssigen Bindemitteln dispergiert werden, ohne dass dabei Staub aufgewirbelt oder Lufteinschlüsse entstehen.
Zweitens müssen hartnäckige Agglomeratcluster mechanisch auf die Spezifikationen für Primärpartikel (unter 5 Mikrometer) zerkleinert werden.
Drittens müssen mikroskopisch kleine Luftblasen, die während der offenen Verarbeitung eingeschlossen wurden, vor dem Verpacken gründlich entfernt werden.
SMIDA entwickelt eine umfassende Closed-Loop-Lösung, die Planeten-Zentrifugalmischer und Präzisions-Dreiwalzenmühlen kombiniert und F&E-Chargen von 1 g bis hin zur industriellen Produktion von über 100 kg abdeckt.

In vielen Produktionsanlagen werden Mischen und Mahlen als voneinander getrennte, sich widersprechende Vorgänge betrachtet.
Das direkte Einbringen von trockenen, ungemischten Pulvern in eine Dreiwalzenmühle beschädigt die Präzisionswalzen und führt zu Zeitverschwendung.
Umgekehrt kann man durch alleinige planetarische Durchmischung keine fest verbundenen, harten Pigmentagglomerate auflösen.
Durch die Synchronisierung der planetarischen Zentrifugalmischung mit der Dreiwalzenmühle schaffen die Hersteller einen automatisierten, wiederholbaren geschlossenen Kreislauf, der den Durchsatz steigert, Kreuzkontaminationen ausschließt und eine fehlerfreie Verpackung garantiert.

Phase 1: Staubfreie Benetzung und Vorhomogenisierung

Bei herkömmlichen Arbeitsabläufen führt das Vormischen von Trockenpulvern in flüssiges Harz in offenen Tanks zur Entstehung von giftigem Staub in der Luft, Harzhautbildung und einem hohen Reinigungsaufwand.
Im geschlossenen SMIDA-Kreislauf beginnt Stufe 1 in einem Planeten-Zentrifugalmischer.
Rohpulver und flüssige Trägerstoffe werden direkt in einen verschlossenen Mischbehälter ohne interne Rührwerke eingewogen.
Drehzahlen von bis zu 2000 U/min erzeugen eine intensive dreidimensionale Wirbelkonvektion, die leichte, auftriebsstarke Pulver innerhalb von 2 bis 3 Minuten tief in das viskose Harz drückt.
Da der Behälter hermetisch verschlossen bleibt, vermeiden die Bediener das Einatmen von Staub, und die Reinigung beschränkt sich auf ein einmaliges Abwischen des Behälters.

Stufe 2: Präzisions-Hochscher-Dreiwalzenwalzen

Die homogene, klumpenfreie Vorpaste wird reibungslos in Stufe 2 überführt: Präzisions-Dreiwalzenmahlung.
Da die trockenen Pulverklumpen in Stufe 1 vollständig benetzt wurden, arbeitet die Dreiwalzenmühle von der ersten Umdrehung an unter gleichmäßiger hydrodynamischer Flüssigkeitsschmierung.
Das unterschiedliche Walzengeschwindigkeitsverhältnis (1:3:9) erzeugt eine starke laminare Scherung über kalibrierte Mikrometer-Spaltöffnungen und löst so hartnäckige Pigment- und Metallagglomerate auf.
Innerhalb von ein bis drei kontrollierten Durchgängen wird eine Feinheit der Paste erreicht, die den Hegman-Standards von 7,5 bis 8 ohne mechanisches Walzenanbrennen entspricht.

Stufe 3: 0,2 kPa Tiefenvakuum-Endentgasung

Beim Dreiwalzenmahlen mit offener Oberfläche wird naturgemäß Umgebungsluft in den Pastenfilm eingebracht, da dieser sich zwischen den schnell rotierenden Walzen teilt.
Werden diese submikronen Luftblasen direkt in Dosierspritzen oder Druckkartuschen abgefüllt, verursachen sie Hohlräume, elektrische Funken und Spritzer beim Dosieren.
In Stufe 3 wird die gemahlene Paste wieder in den SMIDA-Planetenzentrifugalvakuummischer geleitet.
Unter einem tiefen Vakuum von 0,2 kPa und einer Zentrifugalkraft von mehreren hundert G dehnen sich mikroskopisch kleine Blasen exponentiell aus, steigen zur Oberfläche auf und platzen innerhalb von 120 Sekunden sauber.
Das Endprodukt ist 100% dicht, blasenfrei und bereit für die automatisierte Dosierung oder Verpackung.

Architektur geschlossener Regelkreise

Häufig gestellte Fragen

Warum kann eine Dreiwalzenmühle nicht den gesamten Mischprozess alleine bewältigen?

Dreiwalzenmühlen sind Dispersionsmaschinen, keine Schüttgutmischer; das Einfüllen von trockenen Pulvern in offene Walzenspalte führt zu starkem Walzenverschleiß und Pulververspritzung.
Durch Vormischen in einem Planetenmischer entsteht ein flüssiger Schmierfilm, der die Walzenmetallurgie schützt.

Kann derselbe Planetenmischer sowohl die Vormischung (Stufe 1) als auch die Entgasung (Stufe 3) durchführen?

Ja. Ein SMIDA Vakuum-Planetenzentrifugalmischer kann Stufe 1 im Nicht-Vakuum-Modus betreiben (um zu verhindern, dass trockener Staub in die Vakuumpumpe gesaugt wird) und Stufe 3 unter vollem 0,2 kPa Vakuum zur Tiefenblasenextraktion.

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SMIDA ist ein Hersteller, der direkt ab Werk produziert und über eine 6.800 Quadratmeter große Produktionsstätte in Shenzhen, mehr als 170 Mitarbeiter und über 80 erteilte Patente verfügt.
Wir entwickeln und fertigen sowohl Planeten-Zentrifugalmischer als auch Dreiwalzenmühlen unter strengen Qualitätsstandards gemäß ISO 9001, ISO 14001 und ISO 45001.
Wenden Sie sich an unser technisches Team in Shenzhen, um eine auf Ihre Pastenzusammensetzung zugeschnittene synchronisierte Misch- und Mahlzelle zu konfigurieren.