120秒対30分:遠心力が遊星ミキサーをはるかに高速にする理由
刃が端の部分を混ぜ、遠心力が全体を混ぜ合わせる。そのため、一部のバッチは数秒で処理が完了する。
遊星遠心ミキサーの動作原理:回転、回転、真空がバッチ全体に一度に作用し、混合サイクルを30分から数分に短縮します。
材料によっては混合に30分かかるものもあります。
他のものは40秒かかる。
粘度も同じ、配合も同じ系統――違いはレシピではない。
それは機械そのものであり、より正確には、機械がどのように力を加えるかという物理学である。
粘度の高いペーストを撹拌するのに苦労しているインペラミキサーを見たことがあるなら、その問題点がわかるはずです。羽根は回転しているのに、中央の材料はほとんど動かないのです。
せん断力は刃先で発生し、距離とともに急速に減衰する。
材料が厚ければ厚いほど、刃の届く範囲は短くなるため、機械はより長く回転させ、材料を加熱し、作業時間を消費することでそれを補う。
動作原理:速度ではなく、力の配分
遊星遠心ミキサーは、全く異なる原理で動作します。
刃で材料を押し出すのではなく、材料全体を回転させる。
カップホルダーは機械の中心軸を中心に高速で回転し、同時に各カップもそれぞれの軸を中心に回転する。
- 回転は遠心力を生み出す。
その力はバッチ内のすべての粒子に同時に作用し、材料を圧縮して外側と下方向に押し出す。
カップの中央部分など混ざり合わない場所はなく、カップ全体が同時に混ざり合う。 - 回転によってせん断力が生じる。
それぞれのカップが回転することで、カップの壁面にせん断力が生じ、バッチ内部に渦のような流れが発生し、バッチが回転し続ける間に凝集物が分散される。 - 真空脱気は並行して行われる。
オプションの真空システムは、同じサイクル中に気泡を除去するため、混合→脱気→後という2つの工程を行う必要がありません。
その結果、あらゆる物質のグラムがすべての回転に関与する三次元の流れ場が形成される。
そのため、遊星遠心ミキサーは高粘度のペーストを数十秒から数分で分散させることができ、これはインペラミキサーでは30分以上かかる作業である。
混合速度を速くすることで実際に得られるもの
スピードは真の報酬ではない。
スピードがもたらす報酬こそが、その報酬なのだ。
- 機械1台あたりの処理能力向上。
30分かかっていた混合脱気サイクルを3分に短縮すれば、1台の機械で1シフトあたり数倍のバッチを生産できるようになり、多くの場合、2台目の機械を購入する必要がなくなる。 - 熱入力を低減する。
処理時間が短縮されると、摩擦熱も少なくなる。
熱に弱い材料の場合、これは使用可能なバッチと使用不能なバッチの分かれ目となる可能性があります。 - オペレーターの作業時間短縮とエラー削減。
レシピのパラメータがデジタルで保存・呼び出しされるため、毎回同じバッチ処理が可能になり、作業員は他の業務に専念できる。
デュアルカップ設計により生産性がさらに2倍になります。2つのカップが同じサイクルで稼働するため、研究開発チームは2つの配合をテストでき、生産ラインはシングルカップ機が1つの配合をテストするのにかかる時間で2つのバッチを処理できます。
よくある質問
遊星型遠心ミキサーは、なぜ従来のミキサーよりも高速なのでしょうか?
刃先ではなく遠心加速度によって、バッチ全体に力が加えられるため。
すべての粒子が同時に投入されるため、ほとんどの材料において、混合時間は1バッチあたり数分から数秒に短縮されます。
SMIDAの遊星ミキサーはどのくらいの速度で動作しますか?
回転速度は200~2000rpmの間で調整可能で、回転数と回転方向を個別に制御できます。
適切な速度は、材料の粘度とせん断感受性によって異なります。弊社では、サンプルテストに基づいて最適な速度を設定するお手伝いをいたします。
高速回転は素材に損傷を与えますか?
刃を使わないミキシングは、穏やかで均一なせん断力を加えます。
従来のミキサーでは、刃先での局所的な過剰せん断が発生するため、フレーク、繊維、ポリマーが損傷を受けることがあるが、このミキサーではそのような問題は発生しない。
利用可能な容量範囲はどのくらいですか?
1グラムの実験室サンプルから100キログラム以上の生産機械(装置範囲150グラム~100キログラム以上)まで、真空式、温度制御式、非真空式など様々なタイプをご用意しています。
より高い処理能力と、並行した研究開発に対応するため、デュアルカップモデルもご用意しています。
結論
混合時間は、処理能力、エネルギー消費量、および品質に直接影響を与える要因である。
遊星遠心ミキサーはレバーを力強く引く。数分ではなく数秒、3段階ではなく1段階の工程で済み、熱の蓄積も最小限に抑えられる。
接着剤、ペースト、ゲル、スラリーなど、何を混ぜ合わせるのか教えてください。弊社のラボにあるSMIDAミキサーで処理を行い、サイクル時間を計測して結果をお見せします。
速度だけでは納得できないなら、サンプルデータを見れば納得していただけるでしょう。














