120 sekund kontra 30 minut: dlaczego siła odśrodkowa sprawia, że mieszacze planetarne są tak znacznie szybsze

Niektóre materiały wymagają pół godziny na wymieszanie.
Inne — czterdzieści sekund.
Ta sama lepkość, ta sama rodzina formuł — różnica nie leży w przepisie.
Różnica tkwi w maszynie, a dokładniej w fizyce działania sił przez nią wywieranych.

Jeśli kiedykolwiek obserwowałeś, jak mieszalnik z wirującym impelerem radzi sobie z gęstą pastą, widziałeś problem: łopatka się obraca, ale materiał w środku ledwo się porusza.
Siła ścinająca powstaje przy krawędzi łopatki i szybko maleje wraz ze wzrostem odległości.
Im grubszy materiał, tym krótszy zasięg działania łopatki — dlatego maszyna kompensuje to dłuższym czasem obrotów, nagrzewaniem partii i zużyciem czasu produkcyjnego.

Zasada działania: rozkład siły, a nie prędkości

Mikser planetarny odśrodkowy działa na zupełnie innej zasadzie.
Zamiast przesuwać materiał łopatką, obraca całą partię.
Uchwyt pod kubki wiruje wokół centralnej osi urządzenia z dużą prędkością, a każdy kubek jednocześnie obraca się wokół własnej osi.

• Wirujące ruchy generują siłę odśrodkową.
  Siła ta działa równocześnie na każdą cząsteczkę w partii, ściskając materiał i przesuwając go na zewnątrz oraz w dół.
  Nie ma żadnego „środka kubka”, który unikałby mieszania — cały objętościowy zakres jest obciążony jednorazowo.
• Obroty generują naprężenie ścinające.
  Własne wirowanie każdego kubka tworzy naprężenie ścinające przy ściankach kubka oraz przepływ przypominający wir wewnątrz partii, rozpraszając aglomeraty podczas ciągłego obrotu partii.
• Degazacja próżniowa przebiega równolegle.
  Opcjonalny system próżniowy usuwa pęcherzyki podczas tego samego cyklu, więc nie wykonujesz mieszania i oddawania gazów jako dwóch osobnych operacji.

Wynikiem jest trójwymiarowe pole przepływu, w którym każdy gram materiału uczestniczy w każdej obrotowej fazie.
Dlatego mieszacz planetarny odśrodkowy może rozproszyć pastę o wysokiej lepkości w ciągu kilkudziesięciu sekund do kilku minut — pracę, która zajmuje mieszaczowi z wirnikiem pół godziny lub więcej.

Na czym tak naprawdę polega szybsze mieszanie

Szybkość nie jest prawdziwą nagrodą.
Nagrodą jest to, co szybkość umożliwia:

• Wyższą wydajność na jedno urządzenie.
  Skracając cykl mieszania i oddawania gazów z 30 minut do 3 minut, pojedyncze urządzenie może wytworzyć kilkukrotnie więcej partii na jedną zmianę — często eliminując konieczność zakupu drugiego urządzenia.
• Mniejsze wprowadzanie ciepła.
  Krótszy czas przetwarzania oznacza mniejsze ciepło tarcia.
  Dla materiałów wrażliwych na ciepło może to oznaczać różnicę między partią nadającą się do użycia a zepsutą.
• Mniej czasu operatora i mniej błędów.
  Ponieważ parametry przepisu są przechowywane i wywoływane cyfrowo, każda partia jest przygotowywana identycznie, a operatorzy mogą zajmować się innymi zadaniami.

Konstrukcja z dwiema misami ponownie podwaja wydajność: dwie misy działają w tym samym cyklu, dzięki czemu zespoły badawczo-rozwojowe mogą testować dwie formuły – lub linie produkcyjne przygotowywać dwie partie – w czasie, jaki maszyna z jedną misą potrzebuje na przygotowanie jednej.

Często zadawane pytania

Dlaczego mieszarka planetarno-centryfugalna działa szybciej niż mieszarka konwencjonalna?

Ponieważ siła jest przykłada do całej partii za pomocą przyspieszenia odśrodkowego, a nie przez krawędź łopatki.
Każda cząstka jest obciążana jednocześnie, więc czas mieszania skraca się z kilku minut na partię do kilku sekund na partię dla większości materiałów.

Z jaką prędkością pracuje mieszarka planetarna SMIDA?

Prędkość obrotów wokół osi można regulować w zakresie od 200 do 2000 obr./min, z niezależną kontrolą obrotów wokół osi i obrotów własnych.
Odpowiednia prędkość zależy od lepkości i wrażliwości na ścinanie materiału — pomagamy ją dobrać na podstawie testu próbkowego.

Czy wysoka prędkość uszkadza materiał?

Mieszanie bez ostrzy stosuje siły ścinające delikatnie i równomiernie.
Nie występuje lokalne nadmiernie intensywne ścinanie na krawędzi ostrza, które w konwencjonalnych mieszalnikach uszkadza płatki, włókna i polimery.

Jaki zakres pojemności jest dostępny?

Od próbek laboratoryjnych o masie 1 g do maszyn produkcyjnych o pojemności 100 kg i więcej (zakres urządzeń: 150 g do 100 kg i więcej), w wersjach z próżnią, z kontrolą temperatury oraz bez próżni.
Dostępne są modele z podwójnymi pojemnikami do wyższej wydajności i jednoczesnych badań i rozwoju (R&D).

Podsumowanie

Czas mieszania bezpośrednio wpływa na pojemność, zużycie energii oraz jakość.
Mieszalnik planetarny odśrodkowy mocno „ciągnie za dźwignię”: sekundy zamiast minut, jeden etap zamiast trzech oraz minimalne nagrzewanie się materiału.

Poinformuj nas, co mieszasz — klej, pastę, żel czy zawiesinę — a przeprowadzimy próbę na mieszalniku SMIDA w naszym laboratorium, zmierzymy czas cyklu i pokażemy Ci wynik.
Jeśli prędkość nie przekona Cię, dane próbne już tak.