La produzione di sospensioni elettroniche ad alte prestazioni, adesivi strutturali, inchiostri conduttivi e creme cosmetiche richiede la risoluzione di tre distinte sfide fisiche.
Innanzitutto, i riempitivi in polvere secca devono essere completamente inumiditi e dispersi nei leganti liquidi viscosi senza generare polvere nell'aria o introdurre bolle d'aria.
In secondo luogo, gli agglomerati più ostinati devono essere ridotti meccanicamente fino a raggiungere le dimensioni delle particelle primarie (inferiori a 5 micron).
In terzo luogo, le bolle d'aria microscopiche intrappolate durante la lavorazione a cielo aperto devono essere eliminate completamente prima del confezionamento.
SMIDA progetta una soluzione completa a circuito chiuso che combina miscelatori centrifughi planetari e laminatoi di precisione a tre rulli, in grado di gestire lotti di ricerca e sviluppo da 1 g fino alla produzione industriale di oltre 100 kg.
In molti impianti di produzione, la miscelazione e la macinazione vengono considerate operazioni separate e in conflitto tra loro.
L'alimentazione diretta di polveri secche e non miscelate in un mulino a tre rulli danneggia i rulli di precisione e comporta una perdita di tempo.
Al contrario, affidarsi esclusivamente alla miscelazione planetaria non è in grado di disaggregare agglomerati di pigmenti duri e strettamente legati.
Sincronizzando la miscelazione centrifuga planetaria con la fresatura a tre rulli, i produttori creano un ciclo chiuso automatizzato e ripetibile che aumenta la produttività, elimina la contaminazione incrociata e garantisce un confezionamento a zero difetti.
Fase 1: Bagnatura senza polvere e pre-omogeneizzazione
Nei flussi di lavoro convenzionali, la pre-miscelazione delle polveri secche con la resina liquida in serbatoi aperti genera polveri tossiche disperse nell'aria, formazione di una pellicola sulla resina e un'ingente quantità di rifiuti da pulire.
Nel circuito chiuso SMIDA, la Fase 1 inizia in un miscelatore centrifugo planetario.
Le polveri grezze e i veicoli liquidi vengono pesati direttamente in un contenitore di miscelazione sigillato, senza l'utilizzo di agitatori interni.
Le velocità di rotazione fino a 2000 giri al minuto generano un'intensa convezione vorticosa tridimensionale che spinge le polveri leggere e galleggianti in profondità nella resina viscosa in 2-3 minuti.
Grazie alla chiusura ermetica del contenitore, gli operatori evitano l'inalazione di polvere e la pulizia si limita alla semplice passata di un panno sul contenitore.
Fase 2: Fresatura di precisione a tre rulli ad alto taglio
La pre-pasta omogenea e priva di grumi passa agevolmente alla Fase 2: fresatura di precisione a tre rulli.
Grazie all'accurata bagnatura degli aggregati di polvere secca nella Fase 1, il mulino a tre rulli opera con lubrificazione idrodinamica uniforme fin dalla prima rotazione.
Il rapporto di velocità differenziale dei rulli (1:3:9) applica una potente azione di taglio laminare attraverso spazi di contatto micrometrici calibrati, separando gli agglomerati più resistenti di pigmenti e metalli.
Entro una o tre passate controllate, la finezza della pasta raggiunge costantemente gli standard Hegman da 7,5 a 8 senza bruciature dovute al rullo meccanico.
Fase 3: Degassamento finale sotto vuoto spinto a 0,2 kPa
La fresatura a tre rulli a superficie aperta incorpora intrinsecamente aria ambiente nella pellicola di pasta mentre questa si divide tra i rulli veloci.
Se confezionate direttamente in siringhe o cartucce di stampa, queste bolle d'aria sub-microniche causano vuoti, scintille elettriche e fuoriuscite improvvise del farmaco.
Nella fase 3, la pasta macinata ritorna al miscelatore centrifugo planetario sottovuoto SMIDA.
In condizioni di vuoto spinto a 0,2 kPa e sotto una forza centrifuga di centinaia di G, le bolle microscopiche si espandono esponenzialmente, risalgono in superficie e scoppiano nettamente entro 120 secondi.
Il prodotto finale è denso al 100%, privo di bolle e pronto per l'erogazione o il confezionamento automatizzati.
Architettura di processo a ciclo chiuso
Fase del processo | Attrezzatura principale | Funzione principale | Consegna di qualità diretta |
Fase 1: Premiscelazione | Miscelatore centrifugo planetario SMIDA | Bagnatura sigillata e macro-omogeneizzazione | Pasta per mangimi priva di polvere e grumi. |
Fase 2: Micromacinazione | Laminatoio a tre rulli di precisione SMIDA | Deagglomerazione laminare ad alto taglio | Finezza Hegman inferiore a 5 μm |
Fase 3: Degassamento profondo | Miscelatore planetario sottovuoto SMIDA (0,2 kPa) | Estrazione centrifuga sottovuoto delle bolle | Assenza di vuoti; densità costante |
Risultato complessivo | Sistema integrato SMIDA a ciclo chiuso | Produzione di fanghi dall'inizio alla fine | Resa massima del lotto; zero scarti |
Domande frequenti
Perché un mulino a tre rulli non è in grado di gestire da solo l'intero processo di miscelazione?
I mulini a tre rulli sono macchine di dispersione, non miscelatori di massa; lo scarico di polveri secche in punti di contatto aperti provoca una grave usura dei rulli e la dispersione della polvere.
La premiscelazione in un miscelatore planetario crea una pellicola lubrificante fluida che protegge la metallurgia dei rulli.
È possibile che lo stesso miscelatore planetario esegua sia la premiscelazione di Fase 1 che la degassificazione di Fase 3?
Sì. Un miscelatore centrifugo planetario sottovuoto SMIDA può far funzionare la Fase 1 in modalità non sottovuoto (per evitare di aspirare polvere secca nella pompa del vuoto) e la Fase 3 sotto vuoto totale di 0,2 kPa per un'estrazione profonda delle bolle.
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SMIDA è un produttore con vendita diretta dalla fabbrica, dotato di uno stabilimento di 6.800 metri quadrati a Shenzhen, oltre 170 dipendenti e più di 80 brevetti autorizzati.
Progettiamo e produciamo sia miscelatori centrifughi planetari che laminatoi a tre rulli, nel rispetto dei rigorosi sistemi di qualità ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001.
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