ما هي مطحنة ثلاثية الرول؟ آلة طحن دقيقة لتفريق المواد عالية اللزوجة

ما هي مطحنة ثلاثية الرول؟

في جوهرها، أ ثلاثة لفة مطحنة  (وتسمى أيضًا مطحنة الدرفلة الثلاثية) عبارة عن آلة طحن وتشتيت متخصصة مصممة لمعالجة المعاجين والملاط عالي اللزوجة. إنها تستخدم قوى القص المكثفة الناتجة عن ثلاث بكرات موضوعة أفقيًا والتي تدور في اتجاهات متعاكسة بسرعات مختلفة لتكسير التكتلات وتقليل حجم الجسيمات وتحقيق التشتت المتجانس. تعتمد الصناعات مثل تصنيع أحبار الطباعة، وإنتاج الطلاء، ومستحضرات التجميل، والإلكترونيات، والمستحضرات الصيدلانية على هذه المعدات لتحويل المواد الخشنة والمتكتلة إلى منتجات ناعمة ودقيقة ومستقرة. 

كيف تعمل مطحنة ثلاثية الأسطوانات؟

مبدأ العمل بسيط وأنيق ولكنه فعال للغاية. تتكون الآلة من ثلاث بكرات متوازية مثبتة أفقيًا: بكرة التغذية (السرعة الأبطأ)، الأسطوانة المركزية (السرعة المتوسطة)، وبكرة المئزر (السرعة القصوى). يتم إدخال المادة، التي تكون عادة على شكل عجينة سميكة، في الفجوة بين أسطوانة التغذية والأسطوانة المركزية. عندما تدور البكرات، يتم سحب العجينة إلى منطقة التضييق الضيقة حيث تتعرض لقص هائل بسبب السرعات التفاضلية. تلتصق المادة التي تمر عبر السنبة الأولى بالأسطوانة المركزية ويتم حملها إلى الفجوة الثانية بين الأسطوانة المركزية وبكرة المئزر، حيث يتم تطبيق قوة قص أعلى (لأن أسطوانة المئزر تدور بشكل أسرع وعادةً ما تكون الفجوة أصغر). أخيرًا، تقوم شفرة السكين بكشط المواد المعالجة من أسطوانة المئزر، ويتم جمع المعجون النهائي. يمكن تكرار هذه العملية عدة مرات للحصول على النعومة المطلوبة. 

يتم التحكم في درجة التشتت عن طريق ضبط الفجوة بين البكرات (يتم ضبطها عادةً عبر عجلة يدوية أو نظام هيدروليكي) وعدد التمريرات. يمكن أن يصل الحد الأقصى من النعومة التي يمكن تحقيقها إلى 1-3 ميكرون (يتم قياسها بمقياس الطحن)، اعتمادًا على إعدادات المواد والماكينة. غالبًا ما يتم دمج أنظمة التبريد لتبديد الحرارة الناتجة عن القص الشديد، مما يمنع المواد الحساسة للحرارة من التدهور. 

أنواع وتكوينات المطاحن الثلاثة

تأتي ثلاث مطاحن بأحجام ومواد أسطوانية مختلفة لتناسب التطبيقات ومقاييس الإنتاج المختلفة: 

نماذج المختبرات/الدفعات الصغيرة

نماذج مثل SM65 (قطر الأسطوانة 65 مم) عبارة عن وحدات منضدية مدمجة مصممة لمختبرات البحث والتطوير أو إنتاج الدفعات الصغيرة أو إعداد العينات. وهي تتميز عادةً بتعديل الفجوات يدويًا وهي مثالية لاختبار الصيغ قبل توسيع نطاقها. 

نماذج الإنتاج/الخدمة الشاقة

تم تصميم نماذج مثل SM260 (قطر الأسطوانة 260 مم) وSM315 (315 مم) للإنتاج الصناعي المستمر. وهي تشتمل غالبًا على ميزات مثل التحكم في الفجوة الهيدروليكية، ومحركات الأقراص المتغيرة السرعة، وأنظمة التغذية التلقائية، ودوائر التبريد القوية للحفاظ على جودة ثابتة في ظل الإنتاجية العالية. 

خيارات المواد الأسطوانة

يمكن تصنيع الأسطوانات من سبائك الحديد الزهر المبردة (صلابة تصل إلى HS70) للاستخدام العام، أو السيراميك (على سبيل المثال، الزركونيا أو الألومينا) للتطبيقات التي تتطلب معالجة خالية من التلوث، أو سبائك الصلب الصلبة للمواد شديدة الكشط. يعتمد الاختيار على التوافق الكيميائي للمنتج وقدرته على الكشط. 

نماذج متخصصة

تم تجهيز بعض المطاحن بأسطوانات تسخين لمعالجة المواد البلاستيكية الحرارية أو بمحركات مقاومة للانفجار للتركيبات القائمة على المذيبات. تتوفر أيضًا النماذج الهيدروليكية ونماذج التحكم PLC للأتمتة المتقدمة. 

مؤشرات الأداء الرئيسية ومعايير الاختيار

عند اختيار مطحنة ثلاثية الأسطوانات، ضع في اعتبارك المعلمات التقنية التالية: 

• حجم الأسطوانة ومساحة السطح: يحدد الإنتاجية وكفاءة التبريد. تسمح الأقطار الأكبر (على سبيل المثال، 260 ملم مقابل 150 ملم) بمعدلات إنتاج أعلى. 
• نسبة السرعة: تتراوح النسب النموذجية بين بكرات التغذية/المركز/المئزر من 1:2:4 إلى 1:3:9. النسب الأعلى تولد المزيد من القص ولكن أيضًا المزيد من الحرارة. 
• قوة المحرك: من 0.75 كيلو واط للنماذج المعملية وحتى 15 كيلو واط فأكثر لوحدات الإنتاج. تضمن الطاقة الكافية التشغيل المستقر تحت الحمل. 
• القدرة على الدقة: يمكن لمعظم المطاحن الثلاثة تحقيق 3-18 ميكرومتر في التشغيل العادي، ومع تمريرات متعددة، وصولاً إلى 1 ميكرومتر. 
• نظام التبريد: يعتبر التبريد الداخلي بالماء أو الزيت ضروريًا للمواد الحساسة للحرارة (مثل مستحضرات التجميل والمعاجين الإلكترونية). 
• الأتمتة: يعد إعداد الفجوات يدويًا فعالاً من حيث التكلفة للدفعات الصغيرة؛ توفر الأنظمة الهيدروليكية أو التي يتم التحكم فيها مؤازرًا نتائج قابلة للتكرار للإنتاج الضخم. 
• مواد البناء: توفر بكرات الحديد المبردة مقاومة جيدة للتآكل واقتصادًا؛ بكرات السيراميك تمنع التلوث المعدني؛ تتعامل بكرات السبائك الصلبة مع الحشوات الكاشطة. 

التطبيقات ونصائح الاختيار

لا غنى عن المطاحن الثلاثة في الصناعات التي يكون فيها التشتت الموحد وتقليل حجم الجسيمات أمرًا بالغ الأهمية: 

• أحبار الطباعة والأصباغ: لإنتاج أحبار أوفست عالية اللمعان وأحبار الشاشة والمعاجين الصبغية بقوة ألوان متسقة. 
• الدهانات والطلاءات: لتفكيك تكتل ثاني أكسيد التيتانيوم وأسود الكربون ومواد الحشو الأخرى في تركيبات عالية اللزوجة. 
• مستحضرات التجميل والعناية الشخصية: لأحمر الشفاه والماسكارا وكريمات الأساس والكريمات التي تتطلب ملمسًا ناعمًا وكريميًا. 
• إلكترونيات: للمعاجين الموصلة ومعاجين اللحام والمواد العازلة المستخدمة في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأشباه الموصلات. 
• الأدوية والأغذية: للمراهم والمعاجين وحشوات الحلويات حيث يؤثر حجم الجسيمات على التوافر البيولوجي أو ملمس الفم. 

لتطوير المختبر، يوصى بنموذج صغير مثل SM65. بالنسبة للإنتاج على نطاق صغير، يوفر الموديل SM150 (قطر 150 مم) توازنًا بين السعة والتكلفة. للتصنيع المستمر عالي الإنتاج، يعد SM260 أو SM315 مع ميزات التشغيل الآلي هو الخيار الأفضل. تأكد دائمًا من توافق مادة الأسطوانة مع منتجك المحدد لتجنب التلوث أو التآكل المفرط. 

مراجع

صفحة المنتج: مطحنة ثلاثية الأسطوانات - labballmill.com