Planetový guľový mlyn PM 300 je výkonný a ergonomický stolový model s dvoma mlecími stanicami na mletie nádob s objemom do 500 ml. Toto nastavenie umožňuje spracovať až 2 x 220 ml materiálu na vzorku v jednej dávke. Vďaka vysokým maximálnym otáčkam 800 otáčok za minútu majú extrémne vysoké odstredivé sily za následok veľmi vysokú energiu rozprašovania a následne krátky čas spracovania.
PM 300 je ideálny pre prakticky všetky priemyselné odvetvia, kde proces kontroly kvality kladie najvyššie nároky na čistotu, rýchlosť, jemnosť a reprodukovateľnosť. Vďaka enormnému príkonu energie až 64,4 násobku gravitačného zrýchlenia je tento mlyn dokonalou voľbou pre úlohy vo výskume, ako je mechanochémia (triedenie zmiešaných kryštálov, mechanosyntéza, mechanické legovanie a mechanokatalýza) alebo pre ultrajemné koloidné mletie v nano.
Využívajte výhody mimoriadne ergonomickej manipulácie pri dosahovaní rovnakej jemnosti až do rozsahu nanometrov.
Prevádzka planetovýchch guľových mlynov RETSCH je mimoriadne bezpečná. Sú vybavené robustným bezpečnostným posúvačom, ktorý zabezpečuje, že mlyn sa môže spustiť až po bezpečnom upevnení mlecej nádoby pomocou upínacieho zariadenia. Samočinný zámok zabezpečuje správne a bezpečné usadenie nádoby. Tento osvedčený pevný mechanický systém je menej náchylný na poruchy ako elektronické riešenia - používateľ má vždy úplný prístup k vzorke. Ak elektronický systém zlyhá, nádoby nie je možné napríklad odomknúť. Jedinečným bezpečnostným prvkom PM 300 je akustický signál a upozornenie na displeji, keď je upínacia jednotka zovretá požadovanou silou 25 Nm. Spoločnosť RETSCH ponúka praktickú pomôcku na upínanie, ktorá tento proces uľahčuje. Je to užitočné najmä vtedy, keď stroj pracuje v hornom rozsahu otáčok medzi 600 a 800 ot/min.
Mokré mletie sa používa na získanie častíc s veľkosťou pod 5 µm, pretože malé častice majú tendenciu nabíjať sa a aglomerovať na povrchu, čo sťažuje ďalšie suché mletie. Pridanie kvapaliny alebo disperzantu môže udržať častice oddelené.
Na výrobu veľmi jemných častíc s veľkosťou 100 nm alebo menej (mletie v nanorozmeroch) mokrým mletím je potrebné skôr trenie ako náraz. To sa dosahuje použitím veľkého počtu malých mlecích guľôčok, ktoré majú veľkú plochu a veľa trecích bodov. Ideálna náplň mlecej nádoby by mala obsahovať 60 % malých mlecích guľôčok.
Ďalšie podrobnosti o plnení nádob, mokrom mletí a získavaní vzoriek nájdete tu.
Video ukazuje mokré mletie v planetovom guľovom mlyne PM 100.
Na grafe je znázornený výsledok pulverizácie oxidu titaničitého (TiO2) pri 650 otáčkach za minútu a 800 otáčkach za minútu v PM 300 a čistý čas spracovania. Pri vyššom príkone energie pri 800 ot/min sa veľkosť častíc znižuje rýchlejšie. Do úvahy by sa však mali brať aj zvýšené účinky zahrievania pri 800 otáčkach za minútu, ktoré môžu spôsobiť potrebu dlhších prestávok.
Čistý čas spracovania oxidu titaničitého s 0,1 mm mleciemi guľôčkami v roztoku fosforečnanu sodného
Planétové guľové mlyny RETSCH sa dokonale hodia na procesy, ako je mechanické legovanie alebo mechanosyntéza. Pre väčšinu reakcií je pomer otáčok nádoby a slnečného kolesa 1:-2 modelov PM 100 a PM 200 plne postačujúci, pretože guľôčková náplň vytvára dostatočnú energiu nárazu. Pri niektorých reakciách sa však vyžaduje viac energie. Tu sa môže použiť model PM 400 MA so zvýšeným pomerom otáčok 1:-2,5 alebo 1:-3,0.
Model PM 300 pracuje s pomerom otáčok 1:-2, ale na rozdiel od ostatných modelov dosahuje až 64,4-násobné zrýchlenie vďaka maximálnym otáčkam 800 ot/min a veľkému slnečnému kolesu. Spolu s možnosťou použitia štyroch malých, na sebe uložených mlecích nádob s objemom 12 až 80 ml na prevádzku v malom rozsahu alebo dvoch nádob s objemom do 500 ml na účely zväčšenia rozsahu je tento planetový guľový mlyn vhodný na výskumné aplikácie v oblasti mechanochémie.
Dosiahnuteľné zrýchlenie v rôznych planetových guľových mlynoch v závislosti od nastavenia otáčok
O výkone a výsledku prípravy vzorky rozhoduje aj voľba mlecej nádoby a jej guličkové náplne. Rad mlecích nádob EasyFit bol špeciálne navrhnutý pre extrémne pracovné podmienky, ako sú dlhodobé skúšky aj pri maximálnej rýchlosti 800 ot./min., mokré mletie, vysoké mechanické zaťaženie a maximálne otáčky a tiež pre mechanické legovanie. Tento rad nádob je vhodný pre všetky planétové guľové mlyny RETSCH.
Nový rad mlecích nádob EasyFit sa vyznačuje štruktúrou na dne nádob s objemom 50–500 ml s názvom Advanced Anti-Twist (AAT). To zaisťuje, že nádoby sú pevne uchytené bez rizika skrútenia, a to aj pri vysokej rýchlosti, a že sa výrazne zníži opotrebenie. Bezpečné upnutie nádob je oveľa jednoduchšie: pre nájdenie správnej polohy upnutia je potrebné maximálne otočenie o 60 °.
Geometria dóz EasyFit vo veľkostiach 50 ml a 250 ml bola oproti predchádzajúcim „komfortným“ modelom zväčšená v priemere a znížená na výšku. To ponúka dve výhody: lepšie výsledky mletia a výmenné viečka, pretože pre celý rad mlecích nádob sú k dispozícii iba tri rozmery priemeru.
Priemerové kategórie
Pomocou špeciálneho adaptéra možno skríning zmíšaných kryštálov vykonávať v planetovom guľovom mlyne s použitím jednorazových liekoviek, ako sú 1,5 ml sklenené liekovky GC. Adaptér má 24 pozícií usporiadaných vo vonkajšom krúžku so 16 pozíciami a vo vnútornom krúžku s 8 pozíciami. Vonkajší krúžok pojme až 16 liekoviek, čo umožňuje skríning až 64 vzoriek súčasne pri použití planetového guľového mlyna PM 400. 8 pozícií vnútorného krúžku je vhodných na vykonávanie skúšok s rôznym energetickým príkonom, napr. pre výskum mechanosyntézy.
Aeračné viečko aj GrindControl je teraz možné vybaviť vložkami z rôznych materiálov. Veko tak možno použiť napr. pre nádobu z ocele a oxidu zirkónia jednoduchou výmenou vložky.
Na dosiahnutie optimálnych výsledkov mletia by sa veľkosť nádoby mala prispôsobiť množstvu spracovávanej vzorky. Mlynské guľôčky majú ideálne rozmery 3-krát väčšie ako najväčší kus vzorky. Podľa tohto pravidla je v nasledujúcej tabuľke uvedený počet mlecích guľôčok pre každú veľkosť guľôčok a objem nádoby. Na rozomletie napríklad 200 ml vzorky pozostávajúcej zo 7 mm častíc sa odporúča 500 ml nádoba a mlecie guľôčky s veľkosťou najmenej 20 mm alebo väčšou. Podľa tabuľky je potrebných 25 mlecích guľôčok.
| Nádoba na mletie nominálny objem |
Množstvo vzorky | Max. vstupná veľkosť | Odporúčaná náplň guľôčok (v kusoch) | ||||||
| Ø 5 mm | Ø 7 mm | Ø 10 mm | Ø 15 mm | Ø 20 mm | Ø 30 mm | ||||
| 12 ml | až ≤5 ml | <1 mm | 50 | 15 | 5 | - | - | - | |
| 25 ml | až ≤10 ml | <1 mm | 95 – 100 | 25 – 30 | 10 | - | - | - | |
| 50 ml | 5 – 20 ml | <3 mm | 200 | 50 – 70 | 20 | 7 | 3 – 4 | - | |
| 80 ml | 10 – 35 ml | <4 mm | 250 – 330 | 70 – 120 | 30 - 40 | 12 | 5 | - | |
| 125 ml | 15 – 50 ml | <4 mm | 500 | 110 – 180 | 50 – 60 | 18 | 7 | - | |
| 250 ml | 25 – 120 ml | <6 mm | 1100 – 1200 | 220 – 350 | 100 – 120 | 35 – 45 | 15 | 5 | |
| 500 ml | 75 – 220 ml | <10 mm | 2000 | 440 – 700 | 200 – 230 | 70 | 25 | 8 | |
Úspešnosť procesu mletia v planetovom guľovom mlyne závisí od nastavenia stroja, ale aj od úrovne naplnenia mlecej nádoby. Využiteľný objem nádob závisí od typu materiálu vzorky. Počet mlecích guľôčok uvedený v tabuľke odráža minimálne množstvo na jednu nádobu. Lepší výsledok sa dosiahne pri väčšom počte vhodných guľôčok, ak je to uvedené. Vo výnimočných prípadoch možno počet guľôčok znížiť najviac o 15 %; to však bude mať za následok zvýšené opotrebovanie mlecích nástrojov.
Planetárne guľové mlyny RETSCH sú dokonale vhodné na zmenšovanie veľkosti napríklad zliatin, bentonitu, kostí, uhlíkových vlákien, katalyzátorov, celulózy, cementového slinku, keramiky, dreveného uhlia, chemických produktov, ílových minerálov, uhlia, koksu, kompostu, betónu, elektronického šrotu, vlákna, sklo, sadra, vlasy, hydroxyapatit, železná ruda, kaolín, vápenec, oxidy kovov, minerály, rudy, farby a laky, papier, pigmenty, rastlinné materiály, polyméry, kremeň, semená, polodrahokamy, kaly z čističiek odpadových vôd, troska, pôda, tkanivo, tabak, vzorky odpadu, drevo atď.
11 g vzorky
50 ml nádoby z karbidu volfrámu
4 x 20 mm mlecie guľôčky z karbidu volfrámu
4 min pri 400 ot/min
85 g vzorky
125 ml mlecie nádob zo zirkónia
7 x 20 mm mlecie guľočky zo zirkónia
12 min pri 500 ot/min
100 g vzorky + 190 ml roztoku fosforečnanu sodného
500 ml mlecie nádoby zo zirkónia
1 kg zirkónových mlecích guličiek s priemerom 2 mm
3:30 min mletie pri 650 otáčkach za minútu
Prestávky pri mletí pomáhajú udržiavať nižšiu teplotu
125 g vzorky
500 ml mlecie nádoby zo zirkónia
8 x 30 mm mlecie guličky zo zirkónia
3 min pri 350 ot/min
| Aplikácie | pulverizing, mixing, homogenizing, colloidal milling, mechanical alloying, mechanochemistry, co-crystal screening |
| Oblasť použitia | biológia, chémia, geológia / metalurgia, medicína / farmaceutika, poľnohospodárstvo, sklo / keramika, stavebné materiály, strojárstvo / electronika, životné prostredie / recyklácia |
| Vstupný materiál | mäkký, tvrdý, krehký, vláknitý - suchý alebo mokrý |
| Princíp redukcie veľkosti zrna | náraz, trenie |
| Vstupná veľkosť materiálu * | < 10 mm |
| Konečná jemnosť | <1 mikrometrov, pre koloidné mletie <0.1 mikrometrov |
| Veľkosť dávky / vstupné množstvo* | max. 2 x 220 ml |
| Počet mlecích staníc | 2 |
| Koeficient rýchlosti | 1 : -2 |
| Rýchlosť slnečného disku | 50 - 800 min-1 |
| Efektívny priemer slnečného disku | 180 mm |
| Zrýchlenie | 64 g |
| Druhy mlecích nádobiek | voliteľné aeračné viečka, bezpečnostné uzávery |
| Materiál mlecích nástrojov | kalená oceľ, nehrdzavejúca oceľ, karbid volfrámu, achát, slinok oxidu hlinitého, oxid zirkónia |
| Veľkosti mlecích nádob | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml / 250 ml / 500 ml |
| Stackable grinding jars | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml |
| Adapter for single-use glas vials | 24 x 1.5 ml / 7 x 20 ml |
| Nastavenie doby mletia | digitálny, 00:00:01 do 99:59:59 |
| Intervalová prevádzka | áno, so spätným chodom |
| Doba intervalu | 00:00:01 do 99:59:59 |
| Čas zastavenia | 00:00:01 do 99:59:59 |
| Uložiteľné SOP | 12 |
| Ukladacie cyklistické programy | 4 |
| Možnosť merania vstupnej energie | áno |
| Rozhranie | USB, RASPI |
| Pohon | 3-fázový asynchrónny motor s frekvenčným meničom |
| Sila pohonu | 2,5 kW |
| Elektrické napájanie | 200-240 V, 50/60 Hz |
| Pripojenie k elektrickej sieti | 1-fázové |
| Kód ochrany | IP 20 |
| Spotreba energie | ~ 3335 VA |
| Š x V x H zatvorený | 745 x 525 x 580 mm |
| Váha netto | ~ 118 kg |
| Normy | CE |
| Patent / Úžitkový patent | áno |
Nádoby na mletie sú excentricky umiestnené na slnečnom kolese planetárneho guľového mlyna. Smer pohybu slnečného kolesa je opačný ako smer pohybu mlecích nádob v pomere 1:-2. Mlecie guľôčky v mlecích nádobách sú vystavené superponovaným rotačným pohybom, takzvaným Coriolisovým silám.
Rozdiel rýchlostí medzi guľôčkami a mlecími nádobami spôsobuje interakciu medzi trecími a nárazovými silami, pri ktorej sa uvoľňujú vysoké dynamické energie. Vzájomné pôsobenie týchto síl spôsobuje vysoký a veľmi účinný stupeň zmenšovania veľkosti v planetárnom guľovom mlyne.
