Principii de concasare

Moara utilizată determină nu numai principiul de mărunțire, ci și forma particulelor care poate fi obținută, finețea finală și randamentul. O selecție greșită a morii poate duce la uzură excesivă, generare de căldură sau omogenizare insuficientă. Morile vibratoare combină forțele de impact și frecare și sunt potrivite atât pentru probe mici, cât și pentru măcinarea uscată, umedă sau criogenică. Într-o moară criogenică, materialul este răcit continuu cu azot lichid, ceea ce îl face fragil și păstrează componentele volatile. Morile de tăiere sunt ideale pentru materiale fibroase sau elastice și oferă dimensiuni definite ale particulelor, în timp ce concasoarele cu fălci sau concasoarele centrifuge sunt potrivite pentru pre-măcinarea bulgărilor mari și tari. O combinație bine gândită a mai multor tipuri de mori asigură că materialul este procesat eficient și delicat și că etapele ulterioare de analiză sau producție oferă rezultate fiabile.

Tensiunea de compresiune este unul dintre cele mai vechi principii de concasare. Materialul este comprimat între două suprafețe fixe sau mobile până când își depășește rezistența internă și se rupe. Mașinile tipice, cum ar fi concasoarele cu fălci sau concasoarele cu role, funcționează pe acest principiu: probele sunt introduse într-un spațiu îngust și zdrobite prin presiune mecanică. Această metodă este deosebit de eficientă pentru probele dure și fragile, cum ar fi minereurile sau rocile, care se rup relativ spontan sub presiune. În concasoarele primare, cum ar fi concasoarele giratorii, un con de concasare montat excentric asigură o tensiune uniformă și un randament ridicat. Principiul compresiei este mai puțin potrivit pentru materialele tenace-elastice, deoarece acestea tind să fie deformate mai degrabă decât zdrobite. Atunci când se utilizează această metodă, este important să se asigure că materialul este introdus uniform pentru a evita formarea de punți și distribuția inegală a dimensiunii particulelor.

În măcinarea cu impact, proba este adusă în contact cu o suprafață solidă la viteză mare. Particulele accelerate lovesc suprafețele de impact sau uneltele de șlefuit și se sparg din cauza forțelor de impact rezultate. Morile cu bile, morile cu ciocane și morile cu jet utilizează acest principiu prin generarea a numeroase impacturi prin rotații rapide sau curenți de aer. Este potrivit în special pentru materiale dure, fragile și cristaline, care se descompun în particule mai fine la impact. În morile vibratoare, acest principiu este combinat cu frecarea pentru a omogeniza eficient probele mici; acestea sunt potrivite chiar și pentru măcinarea uscată, umedă și criogenică. Finețea finală depinde de viteza de impact, geometria uneltelor de șlefuit și procesul de măcinare. Măcinarea cu impact poate genera căldură; prin urmare, se recomandă o răcire adecvată pentru probele sensibile la temperatură sau materialele care conțin componente volatile.

Măcinarea prin frecare se bazează pe mișcarea suprafeței sculei de măcinare față de probă, generând forțe de frecare între cele două. Particulele solide sunt practic abrazate; forțele de compresie și forfecare acționează simultan. Morile cu disc și plăcile de măcinare utilizează această frecare de alunecare pentru a măcina sau omogeniza materiale de la moi la medii-dure. Generarea de căldură este de obicei mai mare decât în ​​cazul măcinării prin compresie sau tăiere, deoarece energia este convertită continuu în căldură în timpul mișcării de alunecare. Prin urmare, probele cu puncte de topire scăzute sau componentele sensibile la căldură ar trebui fie măcinate lent, fie pre-răcite. Măcinarea prin frecare este potrivită atunci când este necesară o distribuție uniformă a dimensiunii particulelor și o dimensiune finală foarte fină a particulelor, de exemplu, în producerea de pulberi pentru determinări analitice. În multe mori, frecarea este utilizată împreună cu forțele de impact sau forfecare pentru a obține un rezultat de măcinare mai eficient.

Forfecarea are loc atunci când două suprafețe sunt deplasate una față de cealaltă, iar materialul dintre ele este tăiat sau șlefuit printr-o mișcare de forfecare. Acest principiu este potrivit în special pentru materiale fibroase, dure și elastice, cum ar fi materialele plastice, legumele, lemnul sau hârtia, care sunt dificil de măcinat folosind doar forțe de compresie. Morile cu impact cu rotor și morile cu impact încrucișat au unelte contrarotative care forfecează proba; dimensiunea particulelor rezultate poate fi definită prin site și viteza de tăiere. Un avantaj cheie este generarea redusă de căldură, care protejează probele sensibile la căldură. Forfecarea produce muchii de tăiere relativ curate și o distribuție îngustă a dimensiunii particulelor. Pre-șlefuirea poate fi benefică pentru probe mai mari sau materiale fibroase. Pentru produse extrem de elastice, se utilizează adesea o combinație de forfecare și tăiere.

În principiul tăierii, muchiile ascuțite de tăiere separă materialul probei prin forfecare sau tocare. Morile de tăiere, tocătoarele și frezele rotative au lame sau cuțite care taie proba în particule definite printr-o mișcare de rotație. Această metodă este potrivită pentru materiale moi, elastice, fibroase și dure, cum ar fi plante, textile, materiale plastice sau pelicule. Tăierea ascuțită generează doar o frecare minimă și, prin urmare, puțină căldură, prevenind decolorarea sau alterarea termică a probei. Morile de tăiere moderne, cum ar fi seria SM, permit viteze variabile de tăiere și inserții de sită, permițând setarea reproductibilă a dimensiunilor dorite ale particulelor. Spre deosebire de procesele pure de compresie sau impact, forma particulelor rămâne adesea alungită sau asemănătoare solzului. Tăierea nu este potrivită pentru materiale foarte dure și fragile; pentru aceste materiale se recomandă morile de compresie sau impact.