Cum un amestecător centrifugal planetar elimină bulele în câteva minute

Dacă ați amestecat vreodată un adeziv, o pastă conductivă sau un strat de acoperire manual — sau chiar cu un agitator obișnuit — știți procedura: răcnete, amestecare, așteptare, răcnete din nou și totuși rămân bule mici pe care nu le puteți elimina.

Bulele de aer sunt dușmanul tăcut al fiecărui formulat.
Lăsate nerezolvate, ele formează puncte de tensiune care slăbesc liniile de aderență, blochează căile electrice în incele conductive și lasă pori care strică finisajul suprafeței.
Partea frustrantă este că sunt extrem de greu de eliminate din materialele dense.
Într-o pastă cu vâscozitate ridicată, o microbulă poate dura zile întregi pentru a ajunge singură la suprafață — deoarece bula trebuie să parcurgă întâi distanța până la suprafața lichidului, să formeze un film, să se spargă și, în final, să iasă din lichid.
Cu cât materialul este mai gros, cu atât întreaga secvență devine mai lentă.

Ce este un amestecător cu vacuum pentru eliminarea spumei?

Un amestecător cu vacuum pentru eliminarea spumei (denumit adesea amestecător cu vacuum pentru degazare sau mașină pentru eliminarea bulelor) este un amestecător care combină amestecarea centrifugă cu o cameră sub vacuum.
Materialele sunt plasate în cupe etanșe care se rotesc cu viteză mare în interiorul unei camere evacuate.
Mișcarea de rotație generează o forță centrifugă puternică, în timp ce vacuumul extrage simultan aerul din material.
Cele două efecte acționează împreună: forța centrifugă comprimă amestecul și împinge bulele încluse către suprafață, iar vacuumul le elimină înainte ca ele să se poată reforma.

Un amestecător centrifugal planetar este un tip specific de amestecător cu degazare în vid, la care cupele se rotesc atât în jurul unei axe centrale (revoluție), cât și în jurul propriilor axe (rotație).
Această mișcare dublă generează un câmp de curgere puternic, tridimensional, care amestecă și degazează într-un singur pas — fără palete, fără lopăți, fără zone moarte.

Costul real al aerului prins

Bulele nu sunt doar o problemă estetică.
Ele apar în mod măsurabil:

• Legături adezive slăbite.
  Pungi de aer acționează ca concentratori de tensiune.
  În condiții de ciclare termică sau de încărcare mecanică, legăturile cedează mai devreme și mai brusc.
• Pierdere a performanței electrice.
  În pasta de argint și în alte suspensii conductoare, bulele blochează traseele curentului electric, măresc rezistența superficială și afectează definirea imprimării și adeziunea.
• Aspect neuniform.
  Straturile de acoperire, gelurile și materialele de învelire care conțin aer prins apar opace sau cu adâncituri, iar vâscozitatea și claritatea variază imprevizibil de la lot la lot.

Așteptarea ca bulele să dispară în mod natural este rar o opțiune în producție.
Încălzirea ajută, dar poate deteriora ingredientele sensibile la căldură.
Amestecarea mecanică forțează doar mai mult aer în interior.
De aceea, din ce în ce mai mulți formulați mută etapa de degazare pe un amestecător specializat cu vid pentru eliminarea spumei.

Modul în care funcționează eliminarea spumei sub vid în interiorul mașinii

Principiul de funcționare al unui amestecător planetar sub vid se bazează pe trei forțe:

1. Revoluția (orbita).
   Suportul pentru vase se rotește în jurul axei centrale a mașinii cu viteză ridicată.
   Forța centrifugă împinge materialul în exterior și în jos, compactând amestecul și forțând bulele spre suprafață.
2. Rotație (învârtire).
   Fiecare cupă se rotește, de asemenea, în jurul axei proprii, generând forță de forfecare la peretele cupei.
   Aceasta desface aglomerările, în timp ce amestecul continuă să se miște, astfel încât nimic nu rămâne nemișcat suficient de mult timp pentru a se stratifica.
3. Vid.
   Camera este evacuată până la un vid profund — seria TMV a SMIDA atinge 0,2 kPa — astfel încât bulele se extind și se sparg la suprafață, în loc să rămână în suspensie.

Deoarece cupele sunt etanșe, procesul previne, de asemenea, absorbția umidității și pierderea solventului, ceea ce este esențial pentru sistemele sensibile la umiditate.

Fotografiile de mai sus, „înainte” și „după”, arată un adeziv de vâscozitate ridicată prelucrat pe un amestecător cu vid SMIDA: pasta tulbure, plină de bule, din stânga devine un material clar și uniform, din dreapta, după câteva minute sub vid.

Este materialul dumneavoastră potrivit pentru degazarea centrifugă?

Trei verificări rapide vă vor spune dacă un amestecător planetar cu vid este potrivit pentru procesul dumneavoastră:

• Vâscozitatea.
  Degazarea centrifugă gestionează totul, de la cernele cu vâscozitate scăzută până la pastele cu vâscozitate de aproximativ 2.000.000 cP — intervalul în care sedimentarea și închiderea bulelor sunt cele mai severe.
• Sensibilitatea la forfecare.
  Deoarece amestecarea are loc fără palete, umpluturile delicate și polimerii cu lanț lung nu sunt tăiați sau deteriorați.
• Cerințele sistemului închis.
  Dacă trebuie să preveniți evaporarea solventului, absorbția umidității sau expunerea la oxigen, designul cu vas etanș este un avantaj clar.

Materialele care îndeplinesc toate cele trei criterii — pastele conductoare, adezivii, compușii de umplere, cremele cosmetice, suspensiile pentru baterii — sunt exact cele care beneficiază cel mai mult de un amestecător cu degazare în vid.

Alegerea mașinii potrivite: ce trebuie comparat

Când evaluați amestecătoarele cu degazare în vid, depășiți viteza nominală și comparați parametrii care determină efectiv rezultatele:

Întrebări frecvente

Cât durează degazarea în vid?

Pentru majoritatea pastelor cu vâscozitate ridicată, câteva minute de amestecare sub vid de 0,2 kPa sunt suficiente pentru a elimina bulele vizibile și microbullele — comparativ cu ore sau zile de sedimentare sau treceri repetate prin o cameră de vid.

Poate un amestecător cu deaerare în vid înlocui un compartiment cu vid?

Pentru materialele cu vâscozitate ridicată, da — de obicei, mai eficient.
Un compartiment cu vid se bazează pe ridicarea pasivă a bulelor, ceea ce este extrem de lent în pastele dense.
Un amestecător centrifugal planetar elimină activ bulele prin forța centrifugă, în timp ce vidul le îndepărtează, într-o fracțiune din timp.

Deteriorează amestecătorul materialele sensibile la forța de forfecare?

Niciun element rotativ nu atinge materialul, astfel încât forța de forfecare este aplicată ușor și uniform.
Umpluturile, cum ar fi fulgii de argint, sticla frită și pulberile ceramice, își păstrează forma și distribuția dimensională.

Este necesar un model cu vid sau este suficient un amestecător standard?

Dacă bulele afectează direct performanța produsului dumneavoastră — pasta conductoare, substanțele de encapsulare, gelurile termice — alegeți modelul cu vid.
Pentru materialele care nu ridică probleme legate de bule, modelul fără vid este mai rapid și mai economic.

Concluzia finală

Degazarea nu ar trebui să fie pasul cel mai lent de pe linia dvs.
Un amestecător centrifugal planetar în vid reduce orele de sedimentare la minute de procesare și face acest lucru fără contaminare, zone moarte sau acumulare de căldură specifică amestecătoarelor cu palete.

Dacă o anumită pastă v-a dat probleme cu bulele, trimiteți o mostră la laboratorul SMIDA.
Vom rula materialul dvs. pe propriile noastre mașini, vă vom arăta rezultatele înainte și după procesare și vă vom recomanda modelul potrivit — de la mostre de laborator de 1 g până la mașini de producție de 100 kg sau mai mult — înainte ca dvs. să cheltuiți un singur dolar.