۱۲۰ ثانیه در برابر ۳۰ دقیقه: چرا نیروی گریز از مرکز باعث می‌شود مخلوط‌کننده‌های سیاره‌ای بسیار سریع‌تر کار کنند

برخی مواد برای اختلاط نیازمند نیم ساعت هستند.
موارد دیگر تنها چهل ثانیه زمان می‌برند.
ویسکوزیتهٔ یکسان، خانوادهٔ فرمولاسیون یکسان — تفاوت از فرمول نیست.
تفاوت از دستگاه است و دقیق‌تر بگوییم از فیزیک نحوهٔ اعمال نیرو توسط دستگاه.

اگر تاکنون میکسر پره‌داری را دیده‌اید که با خمیری غلیظ دست و پنجه نرم می‌کند، مشکل را دیده‌اید: پره می‌چرخد اما ماده در مرکز تقریباً حرکتی نمی‌کند.
نیروی برشی در لبهٔ پره ایجاد می‌شود و با افزایش فاصله به‌سرعت کاهش می‌یابد.
هرچه ماده غلیظ‌تر باشد، برد پره کوتاه‌تر می‌شود — بنابراین دستگاه با چرخش طولانی‌تر، گرم‌کردن نمونه و صرف زمان بیشتر در فضای کار جبران می‌کند.

اصول کار: توزیع نیرو، نه سرعت

مخلوط‌کنندهٔ سیاره‌ای مرکزگرا بر اساس اصلی کاملاً متفاوت عمل می‌کند.
به جای هل دادن مواد با تیغه، کل محموله را می‌چرخاند.
نگهدارندهٔ ظرف با سرعت بالا حول محور مرکزی دستگاه می‌چرخد و در عین حال هر ظرف نیز حول محور خودش می‌چرخد.

• حرکت دورانی، نیروی مرکزگرا ایجاد می‌کند.
  این نیرو به طور همزمان بر هر ذرهٔ موجود در محموله اثر می‌گذارد و با فشردن مواد، آن‌ها را به سمت بیرون و پایین هل می‌دهد.
  هیچ «مرکزی در ظرف» وجود ندارد که از مخلوط‌شدن در امان بماند — کل حجم محموله همزمان تحت بار قرار دارد.
• حرکت چرخشی، برش ایجاد می‌کند.
  چرخش جداگانهٔ هر ظرف، برشی در دیوارهٔ ظرف و جریانی شبیه گرداب درون محموله ایجاد می‌کند که توده‌های متراکم را پراکنده می‌سازد، در حالی که محموله همچنان در حال چرخش است.
• حذف حباب‌های هوا در شرایط خلأ به‌صورت همزمان انجام می‌شود.
  سیستم خلأ اختیاری حباب‌ها را در طول همان چرخه حذف می‌کند، بنابراین شما عملیات «اکنون مخلوط کنید و بعداً گاززدایی کنید» را به‌صورت دو عمل جداگانه انجام نمی‌دهید.

نتیجه، میدان جریان سه‌بعدی است که در آن هر گرم از ماده در هر چرخشی مشارکت دارد.
به همین دلیل، میکسر سیاره‌ای مرکزگرا قادر است خمیر با ویسکوزیته بالا را در عرض ده‌ها ثانیه تا چند دقیقه پراکنده کند — کاری که برای یک میکسر تیغه‌دار نیم‌ساعت یا بیشتر زمان می‌برد.

در واقع سرعت بیشتر چه سودی برای شما دارد؟

سرعت، جایزه واقعی نیست.
جایزه، آنچه است که سرعت آن را فراهم می‌کند:

• افزایش ظرفیت تولید هر دستگاه.
  کاهش چرخه مخلوط‌کردن و گاززدایی از ۳۰ دقیقه به ۳ دقیقه، امکان تولید چندین بار بیشتر نمونه در هر شیفت را با یک دستگاه فراهم می‌کند — که اغلب نیاز به خرید دومین دستگاه را از بین می‌برد.
• کاهش ورود گرما.
  کوتاه‌تر شدن زمان فرآورش، به معنای کاهش گرمای اصطکاکی است.
  برای مواد حساس به حرارت، این می‌تواند تفاوت بین یک دسته قابل استفاده و یک دسته خراب را ایجاد کند.
• زمان کمتری برای اپراتور لازم است و خطاهای کمتری رخ می‌دهد.
  با ذخیره‌سازی و بازیابی پارامترهای دستورالعمل به‌صورت دیجیتالی، هر دسته به‌طور دقیقاً یکسان اجرا می‌شود و اپراتورها آزاد می‌مانند تا روی سایر کارها تمرکز کنند.

طراحی دو ظرفی، بهره‌وری را دوباره دو برابر می‌کند: دو ظرف در یک چرخه واحد کار می‌کنند، بنابراین تیم‌های تحقیق و توسعه می‌توانند دو فرمولاسیون را — یا خطوط تولید می‌توانند دو دسته را — در زمانی که یک دستگاه تک‌ظرفی برای اجرای یک دسته نیاز دارد، آزمایش کنند.

پرسش‌های رایج

چرا مخلوط‌کن سیاره‌ای مرکزگرا سریع‌تر از یک مخلوط‌کن معمولی عمل می‌کند؟

زیرا نیرو به کل دسته به‌وسیله شتاب مرکزگرا و نه از طریق لبه تیغه اعمال می‌شود.
هر ذره همزمان تحت بار قرار می‌گیرد، بنابراین زمان مخلوط‌شدن برای اکثر مواد از چند دقیقه به چند ثانیه در هر دسته کاهش می‌یابد.

سرعت چرخش مخلوط‌کن سیاره‌ای SMIDA چقدر است؟

سرعت چرخش اصلی (ریولوشن) قابل تنظیم است و از ۲۰۰ تا ۲۰۰۰ دور در دقیقه متغیر است، با کنترل مستقل سرعت چرخش اصلی و چرخش حول محور خود.
سرعت مناسب بستگی به ویسکوزیته و حساسیت برشی مادهٔ شما دارد — ما به شما کمک می‌کنیم تا آن را بر اساس آزمون نمونه تنظیم کنید.

آیا سرعت بالا به ماده آسیب می‌زند؟

هم‌زدن بدون تیغه، برش را به‌صورت ملایم و یکنواخت اعمال می‌کند.
در لبهٔ تیغه هیچ گونه برش اضافی محلی رخ نمی‌دهد؛ این دقیقاً همان چیزی است که در هم‌زن‌های معمولی باعث آسیب به پولک‌ها، الیاف و پلیمرها می‌شود.

دامنه ظرفیت‌های موجود چقدر است؟

از نمونه‌های آزمایشگاهی ۱ گرمی تا دستگاه‌های تولیدی ۱۰۰ کیلوگرمی به بالا (محدودهٔ تجهیزات: ۱۵۰ گرم تا ۱۰۰ کیلوگرم به بالا)، با گزینه‌های خلأ، کنترل‌شده از نظر دما و بدون خلأ.
مدل‌های دوپیاله برای ظرفیت بالاتر و پژوهش و توسعهٔ موازی در دسترس هستند.

نقطه نهایی

زمان هم‌زدن مستقیماً بر ظرفیت، مصرف انرژی و کیفیت تأثیر می‌گذارد.
هم‌زن سیاره‌ای مرکزگرا این اهرم را به‌شدت فشار می‌دهد: ثانیه به جای دقیقه، یک مرحله به جای سه مرحله، و افزایش دما به حداقل ممکن.

به ما بگویید چه چیزی را هم‌می‌زنید — چسب، خمیر، ژل یا سوسپانسیون — و ما آن را در هم‌زن اس‌می‌دای‌ای در آزمایشگاه خود اجرا می‌کنیم، زمان چرخه را اندازه‌گیری کرده و نتیجه را به شما نشان می‌دهیم.
اگر سرعت شما را متقاعد نکرد، داده‌های نمونه این کار را انجام خواهند داد.