Сердцем каждой трехвалковой мельницы является набор из трех прецизионно отшлифованных цилиндров, где механический сдвиг непосредственно воздействует на состав.
Выбор правильного материала валков определяет, обеспечит ли ваша суспензия чистые электрические характеристики, безупречную оптическую прозрачность и экономичное техническое обслуживание.
Предприятия промышленного сектора обычно выбирают между специальными металлургическими сплавами и высокочистой конструкционной керамикой.
Компания SMIDA поставляет высокоточные трехвалковые мельницы, оснащенные валками из закаленного чугуна, высокохромистой легированной стали, диоксида циркония (ZrO2) или карбида кремния (SiC), что позволяет адаптировать их к самым строгим химическим условиям.
В таких областях применения, как проводящие серебряные пасты для многослойных керамических конденсаторов, полупроводниковые диэлектрики, стоматологические композиты и косметические губные помады, загрязнение следовыми количествами металлов недопустимо.
Стандартный стальной валик, подвергнутый воздействию абразивных керамических или металлических наполнителей, может отслаивать микроскопические частицы железа, что приводит к снижению напряжения пробоя или обесцвечиванию тонких пигментов.
Напротив, выбор керамических роликов требует бережного обращения, точного регулирования зазоров и учета теплопередачи.
В этом инженерном руководстве сравниваются различные материалы для роликов по таким параметрам, как твердость, химическая стойкость, теплопроводность и общая стоимость владения.
Ролики из легированной стали: универсальная рабочая лошадка промышленного назначения.
Традиционной основой трехвалкового фрезерования являются центробежно охлажденный легированный чугун и высокохромистые закаленные инструментальные стали.
Эти ролики имеют исключительно твердый внешний охлаждающий слой (обычно 65–70 HRC), поддерживаемый прочным, пластичным внутренним сердечником, который поглощает механические удары.
Легированная сталь обеспечивает превосходную теплопроводность, позволяя внутренней охлаждающей воде быстро отводить тепло, выделяемое при трении в высокоскоростных производственных процессах.
Для офсетных печатных красок, автомобильных лакокрасочных материалов, стандартных полимерных герметиков и промышленных мастербатчей легированная сталь обеспечивает превосходную долговечность по доступной цене.
Керамические ролики из диоксида циркония (ZrO2): абсолютная чистота без примесей металла.
Когда в составах требуется полное отсутствие следов металлов, наилучшим выбором является керамика на основе стабилизированного иттрием диоксида циркония (Y-TZP).
Диоксид циркония обладает твердостью по шкале Мооса приблизительно от 8,5 до 9,0 и исключительной трещиностойкостью по сравнению с традиционной керамикой.
Поскольку диоксид циркония не содержит железа или никеля, токопроводящие серебряные и медные пасты, нанесенные на циркониевые цилиндры, обеспечивают стабильное удельное сопротивление без неожиданного ионного короткого замыкания.
Кроме того, фармацевтические мази и косметические кремы сохраняют чистый белый или насыщенный цвет без серых металлических разводов.
Валики из карбида кремния (SiC): максимальная износостойкость и теплопередача.
Для исключительно абразивных суспензий, таких как полировальные пасты на основе алмаза, суспензии нитрида кремния и твердые неорганические минералы, ролики из карбида кремния обеспечивают непревзойденную твердость.
Карбид кремния (SiC) обладает твердостью почти 9,5 по шкале Мооса, что в пять-десять раз превышает срок службы закаленной стали в экстремальных абразивных средах.
Кроме того, карбид кремния обладает теплопроводностью, сравнимой с теплопроводностью литых металлов, что устраняет ограничение в теплоизоляции, характерное для циркониевой керамики.
Однако производство SiC сопряжено с более высокими производственными затратами и требует жесткой центровки для предотвращения сколов от механических ударов.
Таблица сравнения свойств прямых материалов
Материал ролика | Твердость поверхности | Коррозионная стойкость | Теплопроводность | Рекомендуемые приложения |
Закалённый чугун | 65–70 HRC | Умеренная коррозия (разъедает в кислоте/воде) | Высокий (~45 Вт/м·К) | Чернила, промышленные покрытия, герметики общего назначения |
Высокохромистая инструментальная сталь | 60–64 HRC | Хороший (устойчив к слабому химическому воздействию) | Умеренный (~25 Вт/м·К) | Специальные краски, пигментные дисперсии, клеи |
Циркониевая керамика (ZrO2) | По шкале Мооса 8,5–9,0 (~1200 HV) | Невосприимчив к кислотам и щелочным растворителям. | Низкий уровень (~3 Вт/м·К) | Электронные серебряные пасты, многослойные керамические конденсаторы (MLCC), стоматологические смолы, косметика. |
Карбид кремния (SiC) | По шкале Мооса 9,2–9,5 (~2400 HV) | Исключительная химическая инертность | Высокий (~120 Вт/м·К) | Сверхабразивные суспензии, материалы для аккумуляторных батарей, термостойкие пасты. |
Часто задаваемые вопросы
Могут ли керамические ролики выдерживать случайные удары или работу всухую?
Керамика хрупка по сравнению с металлами, и ее ни в коем случае нельзя эксплуатировать всухую без смазки, поскольку трение вызывает сильные термические удары и микротрещины.
Система SMIDA включает в себя прецизионные механические ограничители и блокирующие аварийные датчики для защиты керамических цилиндров от столкновений.
Как выбрать между диоксидом циркония и карбидом кремния?
Выбирайте диоксид циркония, если вам необходима электроизоляция, биологическая инертность и превосходная прочность на излом при умеренной стоимости.
Выбирайте карбид кремния, если вы обрабатываете чрезвычайно твердые абразивные частицы субмикронного размера или вам требуется максимальное рассеивание тепла при высоких скоростях сдвига.
Выберите подходящую металлургию с помощью SMIDA.
Подбор материала роликов в соответствии с химическим составом предотвращает преждевременный износ компонентов и защищает технические характеристики продукции.
Инженеры SMIDA предоставляют полный спектр металлургических консультаций и выполняют индивидуальную обработку поверхностей на наших лабораторных и производственных трехвалковых мельницах.
Свяжитесь с нашей технической командой в Шэньчжэне, чтобы проанализировать состав вашей суспензии и запросить индивидуальное ценовое предложение.