Kako planetarni centrifugalni mešalnik odstrani mehurčke v nekaj minutah

Če ste kdaj mešali lepilo, prevodno pasto ali premaz ročno – ali celo z običajnim mešalnikom – veste, kako gre: skrabljajte, mešajte, počakajte, znova skrabljajte in še vedno ostanejo majhni mehurčki, ki jih ne morete odstraniti.

Zračni mehurčki so tiho sovražnik vsakega formulanta.
Če jih pustimo brez nadzora, tvorijo napetostne točke, ki oslabijo lepilne spoje, prekinjajo električne poti v prevodnih črkah in pustijo pikaste luknje, ki pokvarijo končno površino.
Najbolj frustrirajoče je, da jih je tako težko odstraniti iz gosto materialov.
V viskozni suspenziji mikrobližina lahko več dni potuje do površine sama po sebi – saj mora najprej doseči površino tekočine, nato tvoriti plen, počiti in končno uiti.
Debeljši je material, počasnejši postane celoten ta zaporedni proces.

Kaj je mešalnik za odstranjevanje pen pod vakuumom?

Mešalnik za odstranjevanje pen pod vakuumom (pogosto imenovan tudi mešalnik za odstranjevanje zraka pod vakuumom ali naprava za odstranjevanje mehurčkov) je mešalnik, ki združuje centrifugalno mešanje z vakuumsko komoro.
Materiali se namestijo v tesne skodelice, ki se v izpraznjeni komori vrtijo s hitro vrtilno frekvenco.
Vrtenje ustvari močno centrifugalno silo, medtem ko vakuum hkrati izvleče zrak iz materiala.
Oba učinka delujeta skupaj: centrifugalna sila stisne mešanico in spodbudi ujeti mehurčke, da se premaknejo proti površini, vakuum pa jih odstrani, preden se znova oblikujejo.

Planetarni centrifugalni mešalnik je posebna vrsta vakuumskih mešalnikov za odzračevanje, pri katerih se posodice hkrati vrtijo okoli sredinske osi (revolucija) in se hkrati vrtijo okoli lastne osi (rotacija).
Ta dvojno gibanje ustvari močno trodimenzionalno tokovno polje, ki meša in odzračuje v enem koraku – brez mešalnih nožev, lopatic ali mrtvih con.

Prava cena ujetega zraka

Mehečki niso le estetska motnja.
Pojavljajo se na merljiv način:

• Zmanjšana lepilna vez.
  Zračni žepi delujejo kot koncentratorji napetosti.
  Pri termičnem cikliranju ali mehanski obremenitvi se vezi prej in nenadoma razpadnejo.
• Izgubljena električna učinkovitost.
  Pri srebrni pasti in drugih prevodnih suspenzijah mehečki blokirajo poti toka, povečujejo površinsko upornost ter slabšajo natančnost tiska in lepilno vez.
• Neskladna videz.
  Prevleke, žele in zapiralniki z ujetim zrakom izgledajo megleno ali z vdolbini, medtem ko se viskoznost in prozornost med serijami nepredvidljivo spreminjata.

Čakanje, da se mehurčki naravno razpršijo, je v proizvodnji redko možnost.
Segrevanje pomaga, vendar lahko poškoduje toplotno občutljive sestavine.
Mešanje z mehanskimi mešalniki le še več zraka prisili v mešanico.
Zato vedno več formulacijskih strokovnjakov premakne korak odzračevanja na specializiran vakuumski mešalnik za odpenjanje.

Kako deluje vakuumsko odpenjanje znotraj naprave

Delovni princip planetarnega vakuumskenga mešalnika temelji na treh silah:

1. Revolutija (orbita).
   Nosilec posode se vrti okoli sredinske osi naprave s hitro vrtilno frekvenco.
   Odmetna sila potiska material navzven in navzdol, stiska mešanico in iztiska mehurčke proti površini.
2. Vrtitev (vrtenje).
   Vsak kozarec se prav tako vrti okoli svoje osi, kar ustvarja strižno napetost ob steni kozarca.
   To razbije skupke, medtem ko mešanica nadaljuje gibanje, zato se nič ne miruje dovolj dolgo, da bi se ločilo po plasteh.
3. Vakuum.
   Komora se izprazni do globokega vakuuma – serija TMV podjetja SMIDA doseže 0,2 kPa – zato se mehurčki na površini razširijo in počijo namesto, da bi ostali v suspenziji.

Ker so kozarci tesni, proces prav tako preprečuje vstop vlage in izgubo topila, kar je pomembno za sisteme, občutljive na vlago.

Slike pred in po zgoraj prikazujeta viskozno lepilno mešanico, obdelano na vakuumskem mešalniku podjetja SMIDA: megleno, mehurčkasto pasto na levi strani se po nekaj minutah v vakuumu spremeni v prozoren, enotno material na desni strani.

Je vaš material primeren za odstranjevanje zračnih mehurčkov s pomočjo odmetne sile?

Tri hitre preveritve vam bodo povedale, ali vakuumski planetarni mešalnik spada v vaš proces:

• Viskoznost.
  Centrifugalno odzračevanje obravnava vse, od nizko viskoznih barvil do past in do približno 2.000.000 cP — območje, kjer je usedanje in ujetje mehurčkov najslabše.
• Občutljivost na strižno obremenitev.
  Ker mešanje poteka brez mešalnih lopatic, občutljivi polnilci in dolgo verižni polimeri niso razrezani ali poškodovani.
• Zahteve za zaprt sistem.
  Če morate preprečiti izparevanje topil, absorpcijo vlage ali stik z kisikom, je zaprta konstrukcija posode jasna prednost.

Materiali, ki izpolnjujejo vsa tri merila — prevodne paste, lepila, litje sestavki, kozmetične kreme, elektrodne suspenzije za baterije — so prav tisti, ki najbolj profitirajo od vakuumskih odzračevalnih mešalnikov.

Izbira pravega stroja: kaj primerjati

Ko ocenjujete vakuumsko odzračevalne mešalnike, ne glejte le na najvišjo navedeno hitrost, temveč primerjajte parametre, ki dejansko določajo rezultate:

Pogosto zastavljena vprašanja

Kako dolgo traja vakuumsko odzračevanje?

Za večino viskoznih suspenzij je nekaj minut mešanja pod vakuumom 0,2 kPa dovolj za odstranitev vidnih in mikrobližin — v primerjavi z urami ali dnevi usedanja ali večkratnim prehajanjem skozi vakuumsko komoro.

Ali lahko vakuumski defoaming mešalnik nadomesti vakuumsko komoro?

Za viskozne materiale: da — običajno celo učinkoviteje.
Vakuumsko komoro podpira pasivno dvigovanje mehurčkov, kar je pri gosto testi izjemno počasno.
Planetarni centrifugalni mešalnik aktivno iztiska mehurčke s pomočjo centrifugalne sile, medtem ko jih vakuum hkrati odstrani — v zelo krajšem času.

Ali mešalnik poškoduje materiale, občutljive na strižno obremenitev?

Na material ne posežejo nobene nožice, zato se strižna obremenitev uporabi nežno in enakomerno.
Napolnjeni delci, kot so srebrne luske, steklena drobina in keramični praški, ohranijo svojo obliko in porazdelitev velikosti.

Ali potrebujem vakuumsko različico ali je zadostna standardna različica mešalnika?

Če mehurčki neposredno vplivajo na zmogljivost vašega izdelka — prevodni pasti, zapiralni materiali, toplotni želi — izberite vakuumsko različico.
Za material brez skrbi glede mehurčkov je model brez vakuma hitrejši in ekonomičnejši.

Ključno zaključilo

Odstranjevanje plinov ne sme biti najpočasnejši korak na vaši proizvodni liniji.
Vakuumska planetarna centrifugalna mešalnica zruši ure usedanja v minute obdelave in to stori brez kontaminacije, mrtvih con ali segrevanja, ki ga povzročajo mešalniki z lopaticami.

Če določena suspenzija povzroča težave z mehurčki, pošljite vzorec v laboratorij SMIDA.
Vaš material bomo obdelali na naših lastnih napravah, vam prikazali rezultate pred in po obdelavi ter vam priporočili ustrezni model — od laboratorijskih vzorcev 1 g do proizvodnih naprav za več kot 100 kg — še preden izdamete kateri koli denar.