Planetarny młyn kulowy PM 300 to wydajny i ergonomiczny model stacjonarny z dwoma stanowiskami do mielenia w naczyniach o pojemności do 500 ml. Taka konfiguracja pozwala na przetwarzanie do 2 x 220 ml materiału próbki na cykl. Wysoka maksymalna prędkości obrotowa wynosząca 800 obr/min sprawia, że w występują ekstremalnie wysokie siły odśrodkowe skutkujące bardzo wysoką energią mielenia, co w konsekwencji pozwala na uzyskanie głębokiego rozdrobnienia w bardzo krótkim czasie.
PM 300 idealnie nadaje się do praktycznie wszystkich branż, w których proces kontroli jakości stawia najwyższe wymagania dotyczące czystości, szybkości, stopnia rozdrobnienia i powtarzalności. Dzięki ogromnej energii wejściowej do 64,4 razy większej niż przyspieszenie grawitacyjne, młyn ten jest idealnym wyborem do zadań badawczych, takich jak mechanochemia (mechanosynteza, mechaniczne stopowanie i mechanokataliza) lub do ultradrobnego mielenia koloidalnego w skali nanometrycznej.
Korzystaj z wyjątkowo ergonomicznej obsługi, osiągając to samo rozdrobnienie aż do poziomu nanometrów.
Obsługa planetarnych młynów kulowych RETSCH jest wyjątkowo bezpieczna. Są one wyposażone w solidny suwakowy mechanizm zabezpieczający, który gwarantuje, że młyn można uruchomić dopiero po bezpiecznym zamocowaniu naczynia mielącego za pomocą systemu zaciskowego. Samoczynnie działająca blokada zapewnia prawidłowe i bezpieczne osadzenie naczynia. Ten sprawdzony, solidny układ mechaniczny jest mniej podatny na awarie niż rozwiązania elektroniczne - użytkownik ma pełny dostęp do próbki w dowolnym momencie. W przypadku awarii systemu elektronicznego nie jest możliwe np. odblokowanie czy wyjęcie naczyń. Unikalną cechą bezpieczeństwa PM 300 jest pojawiający się sygnał dźwiękowy a także komunikat widoczny na wyświetlaczu, gdy system zaciskowy zostanie zamocowany z wymaganą siłą 25 Nm. RETSCH oferuje wygodną pomoc do mocowania, która jeszcze ułatwia ten proces. Jest to szczególnie pomocne, gdy młyn pracuje w górnym zakresie prędkości między 600 a 800 obr/min.
Mielenie na mokro pozwala na uzyskanie rozdrobnienia poniżej 5 µm. Małe cząstki mają tendencję do gromadzenia na powierzchni ładunków elektrycznych, co prowadzi do aglomeracji i uniemożliwia mielenie na sucho. Dodanie cieczy lub dyspergatora pozwala na utrzymanie cząstek odseparowanych od siebie.
Uzyskanie bardzo drobnych cząstek na poziomie 100 nm lub nawet mniejszych (mielenie nano) metodą mielenia na mokro wymaga zastosowania zjawiska tarcia w stopniu większym niż zjawiska rozbijania. Osiąga się to poprzez użycie dużej ilości małych kul mielących, przez co powierzchnia trąca jest bardzo duża. Idealne wypełnienie naczynia drobnymi kulami wynosi w takim przypadku ok. 60%.
Obejrzyj wideo, aby dowiedzieć się więcej na temat napełniania naczynia, mielenia na mokro oraz odzyskiwania próbki.
Wideo prezentuje mielenie na mokro w planetarnym młynie kulowym PM 100.
Grafika przedstawia wynik rozdrabniania dwutlenku tytanu (TiO2) przy 650 obr/min i 800 obr/min w PM 300 oraz czas pracy netto. Przy wyższym wkładzie energii przy 800 obr/min, wielkość cząstek zmniejsza się szybciej. Należy jednak wziąć pod uwagę zwiększony efekt nagrzewania się próbki przy 800 obr/min, ponieważ może on generować konieczność stosowania dłuższych przerw.
Czas netto mielenia dwutlenku tytanu przy użyciu kul 0,1 mm w roztworze fosforanu sodu
Planetarne młyny kulowe firmy RETSCH doskonale nadają się do procesów takich jak stopowanie mechaniczne lub mechanosynteza. W przypadku większości reakcji, stosunek prędkości naczynia do prędkości koła słonecznego wynoszący 1:-2 w modelach PM 100 i PM 200 jest w pełni wystarczający, ponieważ zestaw kul wytwarza wystarczającą energię rozbijającą próbkę. Jednak w przypadku niektórych reakcji wymagana jest większa energia. W tym przypadku warto rozważyć model PM 400 MA o zwiększonym stosunku prędkości 1:-2,5 lub 1:-3,0. PM 300 pracuje ze stosunkiem prędkości 1:-2, ale w przeciwieństwie do innych modeli, osiąga przyśpieszenie do 64,4 x większe niż przyspieszenie ziemskie, co wynika m.in. z maksymalnej prędkości wynoszącej 800 obr/min oraz dużego koła słonecznego. Opcja użycia czterech małych, ustawianych jeden na drugim naczyń mielących o pojemności od 12 do 80 ml do niewielkich ilości próbki lub dwóch naczyń o pojemności do 500 ml do pracy w znacznie większej skali sprawia, że ten planetarny młyn kulowy jest naprawdę odpowiedni do zastosowań badawczych w mechanochemii.
Osiągalne przyspieszenie w różnych planetarnych młynach kulowych w zależności od ustawienia prędkości obrotowej
Wydajność i wynik przygotowania próbki zależą również od wyboru naczynia mielącego oraz kul. Seria naczyń EasyFit została specjalnie zaprojektowana do ekstremalnych warunków pracy, takich jak długotrwałe mielenie, nawet przy maksymalnej prędkości 800 obr/min, mielenie na mokro, wysokie obciążenia mechaniczne i maksymalne prędkości, a także do mechanicznego stopowania. Ta linia naczyń pasuje do wszystkich planetarnych młynów kulowych RETSCH. Nowa seria naczyń mielących EasyFit posiada od spodu naczyń o pojemności 50-500 ml mechanizm o nazwie Advanced Anti-Twist (AAT). Gwarantuje to, że naczynia są dobrze zamocowane bez ryzyka obracania się wokół własnej osi, nawet przy dużej prędkości, co znacznie zmniejsza zużywanie się tych naczyń. Bezpieczne mocowanie naczyń jest teraz znacznie łatwiejsze: aby znaleźć prawidłową pozycję, wymagany jest obrót o maksymalnie 60°. Wymiary naczyń EasyFit o pojemnościach 50 ml i 250 ml w zestawieniu z poprzednimi naczyniami "comfort" zostały zwiększone w zakresie średnicy i zmniejszone jeśli chodzi o wysokość. Zapewnia to dwie korzyści: lepsze wyniki mielenia oraz wymienne pokrywki - teraz wystarczą tylko rodzaje pokrywek do pełnego zakresu obejmującego na ten moment siedem wielkości naczyń Kategorie średnic:
With a special adapter, co-crystal screening can be carried out in a planetary ball mill, using disposable vials such as 1.5 ml GC glass vials. The adapter features 24 positions arranged in an outer ring with 16 positions and an inner ring with 8 positions. The outer ring accepts up to 16 vials, allowing for screening up to 64 samples simultaneously when using the Planetary Ball Mill PM 400. The 8 positions of the inner ring are suitable to perform trials with different energy input, e.g. for mechanosynthesis research.
Zarówno pokrywa z zaworami, jak i GrindControl mogą być teraz wyposażone we wkładki z różnych materiałów. W ten sposób ta sama pokrywka może być używana np. do naczynia ze stali i tlenku cyrkonu - wystarczy po prostu wymienić wkładkę.
Aby uzyskać optymalne rezultaty mielenia, wielkość naczynia powinna być dostosowana do ilości mielonego materiału. Jest idealnie, gdy kule są 3-krotnie większe niż największe cząstki w próbce. W odniesieniu do tej reguły w poniższej tabeli pokazano rekomendowaną do naczyń o różnej objętości ilość i wielkość kul. Na przykład, aby rozdrobnić 200 ml próbki zawierającej ziarna na poziomie 7 mm, potrzebne jest naczynie 500 ml oraz kule o średnicy przy najmniej 20 mm lub większe. Zgodnie z tabelą należy użyć 25 sztuk takich kul.
| Nominalna objętość naczynia mielącego |
Ilość próbki | Maks. wielkość wejściowa | Rekomendowana ilość kul (szt.) | ||||||
| Ø 5 mm | Ø 7 mm | Ø 10 mm | Ø 15 mm | Ø 20 mm | Ø 30 mm | ||||
| 12 ml | do ≤5 ml | <1 mm | 50 | 15 | 5 | - | - | - | |
| 25 ml | do ≤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 | |
Powodzenie procesu rozdrabniania w planetarnym młynie kulowym zależy od ustawień urządzenia, ale także od poziomu napełnienia naczynia mielącego. Pojemność użytkowa naczyń zależy od rodzaju materiału próbki. Liczba kul mielących podana w tabeli pokazuje minimalną ilość na pojedyncze naczynie. Większa ilość kul pozwala na uzyskanie lepszych wyników (głębszego rozdrobnienia). W wyjątkowych przypadkach liczbę kulek można zredukować o nie więcej niż 15%; spowoduje to jednak zwiększone zużycie samych kul jak i naczyń mielących.
Planetarne młyny kulowe RETSCH doskonale nadają się do rozdrabniania m.in. stopów, bentonitu, kości, włókien węglowych, katalizatorów, celulozy, klinkieru cementowego, ceramiki, węgla drzewnego, produktów chemicznych, minerałów ilastych, węgla, koksu, kompostu, betonu, złomu elektronicznego, włókna, szkła, gipsu, włosów, hydroksyapatytu, rud żelaza, kaolinu, wapieni, tlenków metali, minerałów, rud, farb i lakierów, papieru, pigmentów, materiałów roślinnych, polimerów, kwarcu, nasion, kamieni półszlachetnych, osadów ściekowych, żużlu, gleby, tkanek, tytoniu, próbek odpadów, drewna itp.
11 g próbki
Naczynia 50 ml z węglika wolframu
Kule 4 x 20 mm z węglika wolframu
4 min przy 400 obr/min
85 g próbki
Naczynie z tlenku cyrkonu 125 ml
Kule z tlenku cyrkonu 7 x 20 mm
12 min przy 500 obr/min
100 g próbki + 190 ml roztworu fosforanu sodu
Naczynia 500 ml z tlenku cyrkonu
1 kg kul o średnicy 2 mm z tlenku cyrkonu
Czas mielenia 3:30 min przy prędkości 650 obr/min
Przerwy w mieleniu pomagają w utrzymaniu niskiej temperatury
125 g próbki
Naczynia 500 ml z tlenku cyrkonu
8 x 30 mm kul z tlenku cyrkonu
3 min przy 350 obr/min
| Aplikacje | pulverizing, mixing, homogenizing, colloidal milling, mechanical alloying, mechanochemistry, co-crystal screening |
| Pola zastosowań | biologia, chemia, geologia / metalurgia, inżynieria / elektronika, materiały budowlane, medycyna / farmacja, ochrona środowiska / recycling, rolnictwo, szkło / ceramika |
| Materiał wejściowy | miękkie, twarde, kruche, włókniste - na mokro lub sucho |
| Zasada działania | nacisk, tarcie |
| Wielkość wejściowa* | < 10 mm |
| Rozdrobnienie końcowe* | < 1 µm, dla mielenia koloidalnego < 0.1 µm |
| wielkość wej. / ilość materiału* | max. 2 x 220 ml |
| Liczba stanowisk | 2 |
| Stosunek prędkości | 1 : -2 |
| Prędkość obrotowa koła słonecznego | 50 - 800 min-1 |
| Efektywna średnica koła slonecznego | 180 mm |
| Przyspieszenie | 64 g |
| Rodzaje naczyń mielących | optional areation covers, safety closure devices |
| Wykonanie materiałowe elementów rozdrabniających | hardened stainless steel, węglik wolframu, agat, spiekany korund, tlenek cyrkonu |
| Wielkości naczyń mielących | 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 |
| Ustawienie czasu mielenia | cyfrowo, 00:00:01 do 99:59:59 |
| Praca z interwałem | tak, ze zmianą kierunku obrotów |
| Czas interwału | 00:00:01 do 99:59:59 |
| Czas przerwy | 00:00:01 do 99:59:59 |
| Unikalne cechy | 12 |
| Ilość programów | 4 |
| System pomiaru energii dostarczonej | Tak |
| Interfejs | USB, RASPI |
| Napęd | silnik asynchroniczny 3 fazowy z falownikiem |
| Moc napędu | 2,5 kW |
| Dane elektryczne | 200-240 V, 50/60 Hz |
| Podłączenie do sieci | 1-fazowa |
| Stopień ochronny | IP 20 |
| Pobór mocy | ~ 3335 VA |
| W x H x D w pozycji zamkniętej | 745 x 525 x 580 mm |
| Waga netto | ~ 118 kg |
| Normy / Standardy | CE |
| Patent / Wzór użytkowy | Tak |
Naczynia mielące ustawione są mimośrodowo na kole słonecznym planetarnego młyna kulowego. Kierunek ruchu koła słonecznego jest przeciwny do kierunku obrotu naczyń mielących w stosunku 1:-2. Kule mielące umieszczone w naczyniach poruszają się na skutek połączenia ruchu obrotowego oraz tzw. sił Coriolisa. Różnica prędkości pomiędzy kulami a naczyniami powoduje współdziałanie sił tarcia i uderzenia, co wyzwala duże energie dynamiczne. Współdziałanie tych sił sprawia, że w planetarnym młynie kulowym następuje bardzo efektywne i głębokie rozdrabnianie.
