Guľové mlyny patria medzi najvariabilnejšie a najúčinnejšie nástroje na zmenšovanie veľkosti tvrdých, krehkých alebo vláknitých materiálov. Vďaka rôznym režimom mletia, využiteľným objemom a dostupným materiálom mlecích nástrojov sú guľové mlyny dokonalým riešením pre širokú škálu aplikácií.
* v závislosti od materiálu vzorky a nastavenia zariadenia/settings
Prečo je jeden guľový mlyn na konkrétny účel vhodnejší ako iný? Aby sme porozumeli faktorom, ktoré odlišujú typy guľových mlynov, najprv sa pozrieme na ich spoločné vlastnosti. Princíp činnosti každého guľového mlyna je v zásade rovnaký: je založený na koncepte, že materiál vzorky sa potenciálne pohybuje spoločne s mlecími guličkami vo vnútri uzavretej nádoby. Tento pohyb má za následok výkonné miešanie a drvenie materiálu. Zjavný rozdiel, ktorý je možné okamžite vidieť, spočíva v odlišnom spôsobe pohybu nádob. Klasifikácia guľových mlynov podľa ich pohybu sa typicky odráža v ich názvoch. Napríklad v planétovom guľovom mlyne sa nádoba otáča po kruhovej dráhe, podobne ako planéta rotuje okolo Slnka, v oscilačnom mlyne nádoba vykonáva oscilačný trasiaci pohyb vo vodorovnej polohe av bubnovom mlyne sa nádoba jednoducho otáča okolo jeho stredovej osí, viď obrázok 1.
Guľové mlyny sa ďalej vyznačujú značnými rozdielmi vo veľkostiach dostupných mlecích nádob. Retsch ponúka mlynčeky s kapacitou nádoby od 1,5 ml do 150 l a guličky sú k dispozícii od 0,1 mm do 40 mm, pozri obrázok 2.
Treťou a veľmi dôležitou vlastnosťou guľového mlyna, ktorá má tiež veľký vplyv na výsledok mlecieho procesu, je výkon mlyna. V závislosti na aplikácii by sa nádoby mali pohybovať buď pomaly na šetrné spracovanie materiálu, alebo najčastejšie vysokou rýchlosťou na účinné mletie. Tu sa ako synonymum výkonu často používa maximálna rýchlosť, ktorá sa udáva ako maximálna frekvencia alebo maximálne otáčky za minútu (ot/min). Zmysluplnejšou fyzikálnou veličinou ako rýchlosť je zrýchľovacia sila „g“, ktorá je vyvolaná kinetickou energiou guľového mlyna. Napríklad pri vysokoenergetickom guľovom mlyne Emax je možné dosiahnuť bezkonkurenčné zrýchlenie 76 g, ak beží pri maximálnej rýchlosti 2000 ot./min.
Obrázok 1: V planétových guľových mlynoch, oscilačných mlynoch a bubnových mlynoch sa nádoby pohybujú rôznymi spôsobmi.
Aby bolo možné určiť najvhodnejší guľový mlyn pre konkrétnu aplikáciu, je potrebné definovať úlohu a požadovaný výsledok. Kľúčovými slovami sú tu vstupná veľkosť vzorky, objem dávky, doba spracovania, dostupné materiály mlecích nástrojov a konečná jemnosť. Akonáhle sú požiadavky na aplikáciu jasné, je možné vybrať vhodný mlyn. Pre uľahčenie tohto procesu zobrazuje Retsch silu a účinnosť každého modelu guľového mlyna v radarovom grafe, viď obrázok 3.
Planétový guľový mlyn napríklad ponúka v porovnaní s oscilačným mlynom veľký objem nádoby a na tejto diagonále vykazuje vysokú hodnotu. Oscilačný mlyn naproti tomu ponúka rôzne možnosti regulácie teploty a má v tejto oblasti vysokú hodnotu. Vzhľadom na to, že jeden guľový mlyn sa najčastejšie používa pre rôzne aplikácie, treba nájsť dobrý kompromis, aby sa zabezpečilo, že budú optimálne splnené všetky aplikačné požiadavky.
Retsch vizualizuje vlastnosti a silné stránky každého modelu guľového mlynu v grafe, ktorý pomáha nájsť správny model pre konkrétnu aplikáciu. Na uvedenom príklade je ľahké vidieť, že planétový guľový mlyn PM 300 ponúka výhody, pokiaľ ide o výkon, konečnú jemnosť a maximálny objem nádoby v porovnaní s oscilačným mlynom MM 500 control, ktorý ponúka ľahšiu manipuláciu, všestrannosť a schopnosť kontrolovať teplotu počas procesu.
Táto kompaktná príručka uvádza tri základné pravidlá na dosiahnutie optimálneho nastavenia guľového mlyna a vedie vás výberom príslušenstva a procesných parametrov, aby ste vždy dosiahli najlepšie výsledky.