Os moinhos de bolas, como um dispositivo de moagem eficiente e de precisão, com seu mecanismo de movimento e desempenho, são um poderoso auxiliar para a preparação de pó ultrafino, nanomateriais e a realização de modificações de materiais. O equipamento não só pode atender às necessidades de processamento fino de amostras em lotes pequenos de laboratório, mas também pode se adaptar à produção em escala em ensaios industriais, o que pode ser chamado de "multifaceted" no campo da preparação de pó.
Os moinhos de esferas planetárias alcançaram um avanço revolucionário em relação às técnicas tradicionais de moinhos de esferas ao simular as regras de funcionamento dos corpos celestes. Seu nome deriva da trajetória de movimento do tanque de moção durante o trabalho do equipamento - como um planeta orbita ao redor do Sol, com rotação e rotação. Este conceito de design não apenas reflete a aprendizagem inteligente da engenharia das leis da natureza, mas também demonstra eficiência e precisão de moagem muito além dos equipamentos tradicionais em aplicações práticas.
I. Princípio de funcionamento
1.1 Mecanismo de movimento planetário composto
O principal princípio de funcionamento é baseado em um mecanismo de movimento composto de força centrífuga, força Corioli e impacto/atrito. O dispositivo é composto principalmente por um disco principal rotativo (roda solar) e vários tanques de molinho de bolas montados no disco principal. Durante a operação, o disco principal gira em torno do seu eixo central e, ao mesmo tempo, cada tanque gira em torno do seu eixo na direção oposta à rotação do disco principal.
Este modo especial de movimento permite que a bola de moagem dentro do tanque de molinho de bolas obtenha uma trajetória de movimento complexa. Quando o disco principal conduz o fresador de bolas em rotação, a força centrífuga * é gerada, o que faz com que a bola de moagem faça um movimento circular ao longo da parede interna do fresador de bolas; A rotação do tanque de moagem de bolas dá velocidade de corte à bola de moagem, tornando-a rolar e colidir dentro do tanque.
1.2 Esmatamento sinergico de força tripla
No movimento planetário composto, o material é sinergizado por três forças principais:
Efeito de ruptura de choque: a bola de moagem é levantada para uma certa altura sob o efeito da força centrífuga e cai livremente depois de atingir as partículas de material a alta velocidade, gerando um forte efeito de ruptura de choque.
Efeito de moagem de corte: o deslizamento relativo entre o meio de moagem e a parede do tanque, o meio e o meio, para formar a amostra de corte de rasgo entre camadas.
Efeito de atrito por extrusão: o rolamento do meio traz moagem contínua por extrusão, refinando ainda mais as partículas do material através da força de atrito.
Essas três forças se sobrepõem para esmagar rapidamente amostras em forma de blocos e partículas até a escala de mícrons e até mesmo nanométricos. Como a rotação é oposta à direção de rotação, e a relação de velocidade geralmente é de 1:2 (ou seja, o disco principal gira uma volta e o tanque gira duas voltas, mas na direção oposta), a aceleração centrífuga eficaz resultante pode atingir dezenas ou até centenas de vezes a aceleração gravitacional, aumentando a energia de moagem.
1.3 Modo de moagem compatível com seco e úmido
De acordo com a solubilidade e dispersão da amostra, dois modos de "moagem seca" e "moagem úmida" são suportados:
A moagem a seco é adequada para amostras que não são fáceis de absorver umidade e não são voláteis. A trituração de impacto direto através do meio de moagem é fácil de operar e é adequada para a maioria dos materiais inorgânicos.
A moagem úmida requer a adição de um dispersor, que pode reduzir a reunião da amostra e reduzir a poluição da poeira durante o processo de moagem, aplicável a materiais poliméricos fáceis de reunir, intermediários farmacêuticos e outras amostras.
Além disso, equipado com tanques de esferas de vácuo, o equipamento também pode moer amostras em estado de vácuo, evitando eficazmente a poluição, a volátilidade ou a oxidação da amostra, e também suporta necessidades especiais de processo como proteção contra gases inertes ou moagem a baixa temperatura, como refrigeração por nitrogênio líquido.

II. Composição estrutural
2.1 Sistema de transmissão central
O sistema de transmissão de energia é um componente central que determina a estabilidade e confiabilidade do funcionamento do equipamento. Os métodos de transmissão comuns são dois tipos principais de transmissão de engrenagens e transmissão de correia:
O sistema de transmissão de engrenagens é compacto, com uma relação de transmissão precisa e capaz de transmitir torque maior, e é adequado para condições de trabalho que exigem alta estabilidade de velocidade e exigem operação contínua por longos períodos. No entanto, a transmissão de engrenagens produz algum ruído durante a operação e requer manutenção regular de lubrificação.
O sistema de transmissão de correia usa um design de transmissão de correia composta, juntando rodas de tensão para evitar que a correia deslizasse durante a operação do equipamento, com características de baixo ruído, fácil de desgastar, alta velocidade de rotação e alto desempenho. Nos últimos anos, a tecnologia de transmissão de cadeia silenciosa madurou gradualmente, superando as desvantagens da transmissão de correia original fácil de deslizar e velocidade de rotação instável, mantendo a estabilidade da transmissão de roda de cadeia e reduzindo significativamente o ruído operacional.
2.2 Componentes estruturais principais
Sistema de suporte e eixo: fornece uma base de suporte estável, o eixo é montado no suporte através de rolamentos para garantir a concentricidade e a estabilidade de todo o sistema de transmissão.
Disco giratório (roda solar): como componente de movimento principal, o disco giratório é distribuído uniformemente em vários lugares de instalação de tanques de moagem, geralmente 2-4 tanques de moagem de bolas podem ser instalados simultaneamente.
Tanques de moagem e dispositivos de bloqueio: os tanques de moagem utilizam uma variedade de materiais opcionais, como aço inoxidável, óxido de zircónio, alâmina, politetrafluoroetileno, etc., para atender aos requisitos de compatibilidade química e controle de poluição de diferentes materiais. O dispositivo de bloqueio garante a fixação segura do tanque durante a rotação de alta velocidade.
Sistemas de alimentação e saída: incluem componentes como recipientes de alimentação, mecanismos de alimentação em espiral, painéis de saída e tampas de coleta de pó para o processamento contínuo ou em lotes de materiais.
Sistema de proteção e observação: o equipamento está equipado com uma janela de observação de proteção selada para garantir a segurança operacional e facilitar a observação em tempo real do processo de moagem.
2.3 Sistema de controle inteligente
Os modernos moinhos de bolas planetárias usam geralmente sistemas avançados de controle inteligente, incluindo:
Interface de interação homem-computador: equipado com tela táctil colorida, suporte a comutação de inglês e chinês, operação intuitiva e conveniente.
Controle de modo de funcionamento: suporta vários modos de funcionamento, como funcionamento unidirecional contínuo, intervalo unidirecional, intervalo alternado bidirecional e parada temporizada.
Ajuste preciso de parâmetros: pode alcançar ajuste preciso de parâmetros como a velocidade de rotação sem escalões, configuração de tempo e controle de inversão positiva.
Função de proteção de segurança: proteção contra sobrecarga incorporada, botão de parada de emergência, dispositivo de segurança, como desligamento da tampa aberta, para garantir a segurança do equipamento e do operador.
Capacidade de controle remoto: com controle remoto sem fio padrão, suporte para arranque e parada a longa distância, ajuste de velocidade e mudança de modo para melhorar a facilidade de operação.
Características técnicas e vantagens principais
3.1 Eficiência de moagem
A vantagem significativa é a sua alta eficiência de moagem. O equipamento funciona através do campo de força multidimensional para que o material não tenha uma superfície fixa no tanque de moagem, evitando o fenômeno de fundo do equipamento tradicional e aproveitando plenamente a área de superfície no corpo do tanque.
3.2 Consistência e repetitividade
Destaca-se em termos de coerência de processo. As mesmas condições de processo, os mesmos materiais, os resultados da moagem de quatro latas são consistentes; As mesmas condições de processo, os mesmos materiais e os resultados de vários testes também são altamente consistentes. Essa repetitividade é importante para os experimentos científicos e o controle de qualidade dos produtos.
O equipamento garante que os materiais dentro de cada tanque de moagem sejam submetidos ao mesmo efeito mecânico através do controle preciso da relação de transmissão e da regulação estável da velocidade de rotação, para obter um efeito de moagem altamente consistente.
3.3 Adaptação flexível e multifuncional
Ampla compatibilidade de materiais: suporte a uma variedade de materiais de tanques de moagem como arama, zircónio, aço inoxidável, cerâmica, politetrafluoroetileno, nylon, carboneto de tungstênio e carburo para evitar a poluição da amostra.
Manipular amostras diversificadas: é adequado para uma variedade de características de amostras, como fragilidade, fibrosidade e dureza média e baixa, suportando ambos os modos de moagem a seco e a úmido.
Especificações do modelo completo: do modelo de pequena capacidade de 50ml em laboratório ao modelo de grande capacidade de 2000ml em produção industrial, formando uma gama completa de produtos para atender às necessidades de processamento de diferentes tamanhos.
Adaptação ambiental especial: suporte às necessidades especiais de processo de moagem a vácuo, proteção de gás inerte e moagem a baixa temperatura, expandindo o escopo de aplicação do equipamento.
3.4 Design inteligente e humano
Controle programático: suporta vários conjuntos de configurações de programa personalizadas, programação autônoma, memória salva, leitura fácil, implementação de "operação de um clique".
Função de monitoramento em tempo real: equipado com sensor de temperatura, sensor de vibração, quando a temperatura excede 80 ° C ou vibração anormal, automaticamente para e alarme.
Função de memória de corte de energia: voltar a ligar após um corte de energia inesperado pode continuar os parâmetros operacionais originais, sem a necessidade de repetir a configuração, reduzindo as etapas operacionais.
Design de baixo ruído: o controle de ruído operacional do dispositivo é de cerca de 60 dB, atendendo aos requisitos de uso no ambiente interior, reduzindo a interferência de ruído para o operador e o ambiente circundante.
Adaptação de alimentação geral: a porta de alimentação suporta vários padrões nacionais, europeus, americanos e britânicos para se adaptar ao ambiente da rede elétrica em diferentes regiões do mundo.
Área de aplicação
4.1 Ciência dos materiais e nanotecnologia
Preparação de nanomateriais: Preparação de nanopartículas metálicas, nanopó de óxido, etc. por meio de molho mecânico de esferas de alta energia, tamanho de partícula de controle abaixo de 100 nanômetros.
Ligação mecânica: Realizar a ligação de diferentes elementos metálicos em estado sólido para preparar novos materiais de liga difíceis de obter com métodos de fusão tradicionais.
Refinação de pó de cerâmica: Moe a matéria-prima de cerâmica até o nível submicrônico para melhorar a atividade de sinterização e a densidade do produto.
Dispersião de materiais compostos: alcançar a dispersão uniforme de nano-preenchimento (por exemplo, nanotubos de carbono, grafeno) no material de matriz.
4.2 Detecção geológica e ambiental
pré-tratamento de amostras geológicas: amostras de rochas e minerais são moídas até menos de 200 mesos para atender aos requisitos de análise de difração de raios-X e análise de composição química.
Amostragem de solo e análise de metais pesados: preparação rápida de amostras de solo uniformes para detecção de metais pesados e avaliação de poluição.
Recursorização de resíduos sólidos: Moção de resíduos sólidos industriais em partículas pequenas para facilitar a recuperação de recursos e o tratamento inofensivo.
Preparação de amostras de monitoramento ambiental: Tratamento de amostras ambientais, como partículas atmosféricas, sedimentos de água, para garantir a representatividade e precisão dos resultados da análise.
4.3 Nova energia e eletrônica
Materiais de bateria de íons de lítio: Moer materiais de pódos positivos (como cobalto de lítio, manganato de lítio, fosfato de ferro de lítio) e materiais de pódos negativos para controlar a distribuição do tamanho das partículas e melhorar a densidade de energia e a vida útil da bateria.
Materiais de células solares: mistura de folhas de silício e outras matérias-primas para melhorar a eficiência e a estabilidade da conversão fotoelétrica.
Materiais de células de combustível: Preparação de óxidos sólidos, eletrólitos de células de combustível, catalisadores e outros componentes-chave.
Materiais de cerâmica eletrônica: matérias-primas em pó para a produção de componentes eletrônicos como MLCC (capacitor de cerâmica de múltiplas camadas), cerâmica piezoelétrica e termistor.
4.4 Biomedicina e química alimentar
Pesquisa e desenvolvimento de preparações farmacêuticas: esmagar as matérias-primas farmacêuticas ultrafinamente, melhorar a biodisponibilidade e reduzir os efeitos colaterais.
Tratamento de amostras biológicas: Moer ossos, cabelos, tecidos vegetais e outros materiais biológicos para análise de ingredientes e extração de substâncias ativas.
Processamento de matérias-primas alimentares: processamento de grãos, especiarias, aditivos alimentares, etc., para obter refinação e mistura uniformes.
Preparação de catalisadores químicos: Produção de veículos e componentes ativos de alta área de superfície para melhorar a eficiência catalítica.
Parâmetros técnicos
| Tamanho da amostra | < 10 milímetros |
| Tamanho da amostra | <0,1 micrão (moagem colóide a nanoescala) |
| Velocidade da roda solar | 100 a 650 rotações/minuto |
| Intervalo de tempo | 000 ~ 999 minutos / vez (número de ciclos 01 ~ 99 vezes) |
| Proporção de velocidade | 1:-2 |
| Diâmetro efetivo da roda solar | 260 milímetros |
| Potência nominal | 750 watts |
| Tensão nominal | 220 volts, 50 Hz. |
| Dimensão do instrumento (horizontal * longitude * altura) | 685 x 510 x 506 milímetros |
| Tamanho da embalagem (horizontal * longitude * altura) | 898 x 784 x 700 milímetros |
| Peso do instrumento | 114 quilos |
6. Manutenção operacional e normas de segurança
6.1 Processo operacional padrão
Os processos operacionais corretos são fundamentais para garantir o desempenho do equipamento e a segurança experimental:
Princípio de carregamento: o volume de enchimento do tanque de moagem não excede dois terços do volume, garantindo espaço de moagem suficiente. O volume de amostragem é geralmente dois terços do volume do tanque de moagem.
Utilização simétrica: se o volume de amostra for pequeno, o tanque de molinho de bolas deve ser colocado simétricamente para reduzir a vibração e manter o equilíbrio operacional do equipamento.
Configuração de parâmetros: de acordo com as características do material e os requisitos de tamanho de partícula, definir racionalmente a velocidade, o tempo e o modo de operação. Geralmente, é recomendado começar com velocidades mais baixas e otimizar gradualmente os parâmetros do processo.
Monitoramento de processo: Monitore o processo de moagem em tempo real através da janela de observação, observando o estado de funcionamento do dispositivo e o som anormal.
6.2 Manutenção diária
A manutenção regular prolonga a vida útil do equipamento e garante um desempenho estável:
Limpeza e manutenção: Limpe a superfície do tanque e do equipamento após cada uso para evitar a poluição cruzada.
Manutenção de lubrificação: o sistema de transmissão de engrenagens precisa adicionar lubrificante especial regularmente e o sistema de transmissão de correia verifica a tensão da correia.
Inspeção de peças: verifique regularmente o desgaste do tanque, a confiabilidade do dispositivo de bloqueio e a estabilidade do sistema de transmissão.
Verificação de calibração: calibre regularmente a exibição de velocidade e a função de cronometro para garantir a precisão dos parâmetros do processo.
6.3 Precauções de segurança
Segurança elétrica: confirme a tensão nominal do equipamento e use a fonte de energia correta; As mãos molhadas não são operadas; Desligue o cabo de alimentação quando não for usado por muito tempo.
Segurança mecânica: não abra a proteção durante a operação do equipamento; Verificação imediata de parada de vibração ou ruído anormal.
Segurança das amostras: tomar medidas de proteção especiais ao lidar com amostras tóxicas, inflamáveis e explosivas, usando equipamentos à prova de explosão, se necessário.
Proteção pessoal: Use equipamentos de proteção adequados durante a operação, especialmente quando lidar com materiais que podem gerar poeira.