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I materiali ad alta viscosità sono difficili da lavorare con le apparecchiature di miscelazione convenzionali. Con l'aumento della viscosità e del contenuto di solidi, il materiale può muoversi lentamente attraverso il serbatoio, rimanere attaccato alla parete del serbatoio o resistere alla dispersione. Gli agglomerati possono essere difficilmente disgregabili, mentre l'aria introdotta durante la miscelazione può rimanere intrappolata nel prodotto. Per le formulazioni sensibili alla temperatura, il controllo del calore generato durante la miscelazione o il mantenimento della temperatura di processo richiesta può aggiungere un'altra sfida.
Intorno a queste condizioni di lavorazione viene progettata una doppia planetaria . Invece di fare affidamento su un unico albero rotante, combina movimento planetario, autorotazione, dispersione ad alta velocità e raschiamento delle pareti. A seconda del processo è possibile aggiungere vuoto, riscaldamento o raffreddamento, sollevamento idraulico e controllo PLC. Per le aziende che confrontano il prezzo della Cina con impastatrice planetaria doppia o valutano i produttori di Cina con impastatrice planetaria doppia, capire come lavorano insieme queste funzioni è più utile che confrontare solo i prezzi delle apparecchiature.
La differenza principale tra una doppia planetaria e un agitatore convenzionale è il movimento degli strumenti di miscelazione.
Le pale planetarie ruotano attorno ai propri alberi e contemporaneamente ruotano attorno al centro del recipiente di miscelazione. Questa combinazione crea un movimento continuo attraverso diverse aree del serbatoio anziché dipendere dalla rotazione in una posizione fissa.
Le due pale planetarie spingono continuamente il materiale ad alta viscosità attraverso il recipiente. Man mano che il materiale viene spostato verso le aree esterne del serbatoio, lo schema di miscelazione aiuta a portare il materiale proveniente da diverse zone a contatto con gli strumenti di miscelazione. Ciò è particolarmente importante per i materiali che non scorrono facilmente sotto il proprio peso.
Il sistema può essere inteso come l’insieme di diverse funzioni che lavorano insieme:
Rotazione planetaria e autorotazione: favoriscono la circolazione continua del materiale in tutta la nave.
Doppie pale planetarie: forniscono l'azione di miscelazione primaria per materiali ad alta viscosità.
Dispersore ad alta velocità: introduce un'azione di dispersione a taglio più elevato per aiutare a scomporre il materiale agglomerato.
Raschiaparete in PTFE: rimuove il materiale aderente alla parete del serbatoio e lo riporta nella zona attiva di miscelazione.
Il raschietto è particolarmente importante durante la lavorazione di formulazioni appiccicose. Senza un efficace raschiamento delle pareti, il materiale può rimanere al di fuori della zona di miscelazione principale e creare gradualmente differenze di composizione o temperatura.
Questo è il motivo per cui una doppia mescolatrice planetaria viene spesso presa in considerazione per materiali come mastici, gel di silicone, sigillanti, adesivi strutturali, paste ceramiche e altre formulazioni ad alta viscosità. Tuttavia, la configurazione corretta dipende ancora dalle caratteristiche del materiale e dal processo di produzione piuttosto che semplicemente dal nome dell'applicazione.
La risposta non è semplicemente “maggiore efficienza”. Componenti diversi risolvono limitazioni di processo diverse.
Per un adesivo ad alta viscosità, ad esempio, le palette planetarie forniscono il movimento principale della massa. Non è necessario che il materiale scorra liberamente attraverso il recipiente affinché gli strumenti di miscelazione continuino a spostarlo.
Per un impasto liquido per batterie al litio o una pasta elettronica, la dispersione può diventare un ulteriore problema. Un dispersore ad alta velocità fornisce un'azione di dispersione separata che integra il movimento di miscelazione planetario più lento.
Per materiali appiccicosi come sigillanti o prodotti a base di silicone, l'accumulo di materiale sulla parete del serbatoio può ridurre il volume di miscelazione effettivo. Il raschiatore in PTFE spazza continuamente la parete, favorendo il ritorno del materiale nella zona di miscelazione.
Questa combinazione rende l'apparecchiatura sostanzialmente diversa dal semplice aumento della velocità di un agitatore convenzionale.
Quando scelgono una macchina, gli acquirenti dovrebbero quindi considerare insieme la viscosità del materiale, il contenuto solido, la dimensione del lotto, il processo di miscelazione richiesto e i requisiti di dispersione. Non esiste una singola configurazione del miscelatore che sia automaticamente ottimale per ogni formulazione ad alta viscosità.
Un sistema per vuoto può essere importante quando l'incorporazione di aria o il contatto con l'ossigeno atmosferico creano problemi al processo.
Durante la miscelazione, l'aria può rimanere intrappolata nei materiali viscosi ed è difficile rilasciarla naturalmente perché il materiale non scorre facilmente. Il funzionamento del recipiente sotto vuoto può aiutare a rimuovere le bolle generate durante il processo di miscelazione e migliorare la consistenza della miscela finale.
La lavorazione sotto vuoto può anche ridurre il contatto diretto tra il materiale e l'aria. Per le formulazioni in cui l'esposizione all'ossigeno è indesiderabile, ciò fornisce un'ulteriore funzione di controllo del processo.
La gestione della temperatura è un’altra considerazione. La miscelazione ad alta viscosità può generare calore, mentre alcune formulazioni richiedono un riscaldamento controllato per ottenere condizioni di lavorazione adeguate. Un serbatoio incamiciato può essere configurato per il riscaldamento o il raffreddamento utilizzando un riscaldatore o un refrigeratore, consentendo di regolare la temperatura del processo in base ai requisiti del materiale e della produzione.
Ad esempio, una formulazione può richiedere il riscaldamento durante una fase per migliorare la lavorabilità e il raffreddamento durante un'altra fase per controllare la temperatura del materiale. La configurazione appropriata della camicia dovrebbe quindi essere determinata dalla formulazione e dal processo effettivi piuttosto che trattata come un requisito standard per ogni applicazione.
I miscelatori planetari doppi sono comunemente considerati per materiali ad alta viscosità e difficili da disperdere, tra cui:
Mastice
Gel di silicone
Liquame per batterie al litio
Pasta saldante
Pasta ceramica
Sigillanti
Adesivi strutturali
Crema morbida
Dentifricio
Queste applicazioni non richiedono necessariamente configurazioni identiche delle apparecchiature.
Una pasta ceramica, ad esempio, può porre maggiore enfasi sulla dispersione e sulla compatibilità dei materiali. Un adesivo strutturale può richiedere un trattamento sotto vuoto controllato per ridurre l'aria intrappolata. Un impasto liquido per batterie al litio può comportare considerazioni impegnative sulla movimentazione dei materiali e sulla dispersione. Il dentifricio e la crema morbida possono richiedere diverse considerazioni igieniche o relative al materiale di costruzione.
L'attrezzatura dovrebbe quindi essere selezionata in base alla formulazione e alla sequenza del processo, non semplicemente in base alla categoria del prodotto.
La capacità è una delle prime specifiche confrontate dagli acquirenti, ma il volume di lavoro è più significativo della dimensione nominale del serbatoio quando si valutano i requisiti di produzione.
La gamma di miscelatori planetari di RUMI Technology copre da 30 litri a 2000 litri, fornendo opzioni per diversi requisiti di batch-scale. Il modello appropriato dovrebbe essere determinato dalla dimensione del lotto richiesto, dalle caratteristiche del materiale e dal volume di lavoro effettivo richiesto dal processo di produzione.
Altre specifiche meritano uguale attenzione.
Il design delle pale determina la modalità di circolazione del materiale, mentre il dispersore ad alta velocità soddisfa i requisiti di dispersione aggiuntivi. I raschiatori per pareti in PTFE aiutano a prevenire la permanenza di materiale sulla parete del vaso.
Per le formulazioni che richiedono una ridotta incorporazione di aria, gli acquirenti dovrebbero valutare il sistema di vuoto piuttosto che dare per scontato che ogni miscelatore planetario abbia la stessa capacità di vuoto. Allo stesso modo, se il controllo della temperatura fa parte della formulazione, la camicia di riscaldamento/raffreddamento dovrebbe essere presa in considerazione durante la progettazione dell'apparecchiatura.
Anche i requisiti di controllo variano. Le apparecchiature RUMI possono incorporare un touch screen PLC e un controllo della velocità del convertitore di frequenza, consentendo agli operatori di regolare la velocità di miscelazione in base al processo di produzione.
Un sistema di sollevamento idraulico è un'altra considerazione pratica. Il serbatoio o la testa di miscelazione possono essere sollevati e abbassati nella posizione di miscelazione tramite un sollevatore oleodinamico. Gli interruttori di limite di sicurezza vengono utilizzati per impedire il funzionamento quando il recipiente o gli agitatori non si trovano nella posizione di miscelazione corretta.
Questi dettagli sono importanti durante la produzione perché la scelta dell'attrezzatura non riguarda solo il modo in cui il materiale viene miscelato. Anche le operazioni di carico, scarico, pulizia, manutenzione e sicurezza dell'operatore influiscono sul flusso di lavoro complessivo della produzione.
Non esiste un prezzo unico significativo per una planetaria doppia senza definire la configurazione richiesta.
Diversi fattori possono influenzare significativamente il preventivo:
Volume di lavoro: una macchina da 30 litri e una macchina da 2000 litri richiedono naturalmente strutture del serbatoio, sistemi di trasmissione e componenti di supporto diversi.
Sistema di miscelazione e dispersione: la disposizione delle pale planetarie e il dispersore ad alta velocità aggiungono complessità meccanica rispetto a un agitatore di base.
Configurazione del vuoto: un sistema con capacità di vuoto richiede apparecchiature aggiuntive e considerazioni sulla tenuta.
Riscaldamento e raffreddamento: un serbatoio incamiciato e il relativo collegamento al riscaldatore o al refrigeratore aumentano la complessità del sistema rispetto a un serbatoio senza camicia.
Materiale di costruzione: RUMI offre opzioni SUS304 o SUS316L per i materiali di contatto. La scelta appropriata dovrebbe basarsi sulla compatibilità della formulazione e sui requisiti di produzione.
Sollevamento idraulico: il sollevamento idraulico aggiunge componenti meccanici e idraulici ma può fornire vantaggi pratici per il funzionamento e la manutenzione delle attrezzature.
PLC e automazione: il controllo PLC, i componenti elettrici e il livello di automazione richiesto influenzano tutti la configurazione finale.
Personalizzazione: le dimensioni del serbatoio, gli strumenti di miscelazione, i requisiti di vuoto, le disposizioni di controllo della temperatura e altri requisiti specifici del processo possono modificare la progettazione dell'apparecchiatura e quindi il preventivo finale.
Per questo motivo, gli acquirenti non dovrebbero confrontare i fornitori cinesi di miscelatori solo in base al prezzo totale dell’attrezzatura. Un preventivo inferiore può rappresentare un volume di lavoro diverso, una configurazione di miscelazione più semplice, meno funzioni di controllo del processo o materiali di costruzione diversi.
Un confronto più utile è il prezzo rispetto alla capacità effettiva del processo: volume di lavoro, configurazione di miscelazione, requisiti di dispersione, vuoto, controllo della temperatura, automazione, manutenzione e requisiti di servizio previsti.
Quando si confrontano i produttori di porcellana con doppia planetaria, gli acquirenti esteri dovrebbero guardare oltre le specifiche del catalogo.
La prima domanda è se il produttore può tradurre un requisito di lavorazione del materiale in una configurazione di apparecchiatura. Un fornitore capace dovrebbe essere in grado di discutere la progettazione delle pale, i requisiti del dispersore, la raschiatura delle pareti, la lavorazione sotto vuoto, il controllo della temperatura e la selezione dei materiali in relazione alla formulazione del cliente.
La seconda considerazione è la personalizzazione. La lavorazione ad alta viscosità raramente segue una ricetta universale. Il produttore dovrebbe essere in grado di adattare la configurazione dell'apparecchiatura in base alle dimensioni del lotto, al comportamento del materiale e ai requisiti del processo.
Anche la tracciabilità dei materiali e i dettagli costruttivi sono importanti, in particolare quando si sceglie tra SUS304 e SUS316L. Gli acquirenti dovrebbero chiarire quali componenti sono in contatto con il prodotto e se i materiali proposti sono appropriati per la formulazione.
Il test di fabbrica è un altro utile punto di verifica. RUMI Technology ha stabilito un processo di garanzia della qualità che include test di fabbrica 72 ore su 24, mentre il suo sistema di assistenza fornisce una risposta post-vendita 24 ore su 24. L'azienda ha sviluppato la propria tecnologia di miscelazione e dosaggio sin dal lancio del suo primo sistema di dosaggio ad alta precisione sviluppato internamente e di apparecchiature di miscelazione ad alta efficienza nel 2018.
Oggi, RUMI Technology si concentra su soluzioni personalizzate di apparecchiature di chimica fine per applicazioni tra cui vernici e inchiostri, resine e nuovi materiali, nuova energia e compositi. Lo sviluppo delle sue apparecchiature è supportato da molteplici iterazioni di ricerca e sviluppo e brevetti di invenzione, mentre il suo sistema di qualità comprende le certificazioni ISO9001 e CE.
Per un acquirente estero, queste capacità dovrebbero essere valutate insieme alla documentazione effettiva delle apparecchiature, ai registri dei test di fabbrica, alla messa in servizio del PLC, alla protezione della sicurezza, alla disponibilità dei pezzi di ricambio e al supporto post-vendita.
Una doppia planetaria non dovrebbe essere scelta semplicemente perché è pubblicizzata come una planetaria ad alta viscosità o perché il suo prezzo cinese è interessante.
L'approccio migliore è iniziare con il materiale: viscosità, contenuto di solidi, dimensione del lotto, difficoltà di dispersione e sensibilità alla temperatura. Questi requisiti determinano quindi il volume di lavoro, la configurazione delle pale planetarie, il dispersore, il raschiatore per pareti, il sistema di aspirazione, la camicia, il materiale di costruzione e il sistema di controllo.
Per gli acquirenti che valutano i produttori di Cina di impastatrici planetarie doppie, il fornitore più utile non è quindi necessariamente quello che offre la quotazione più bassa. È il produttore che può collegare tali requisiti di processo con una macchina tecnicamente appropriata e fornire i test, la documentazione, la messa in servizio e il supporto necessari per mettere l'attrezzatura in produzione.
Questo approccio basato sui processi semplifica il confronto dei preventivi delle attrezzature e aiuta gli acquirenti a valutare il costo totale di proprietà, anziché considerare il prezzo iniziale della macchina come unico criterio di acquisto.
