Hiontamateriaalin kehityksen ja vaikuttavien tekijöiden analyysi
Hiontahiukkasten kokotrendit
Jauhatuslaitteiden kehitys on kehittynyt suuria{0}}hiukkaskuulia käyttävistä sekoitinkuulamyllyistä pysty- ja vaakasuuntaisiin hiekkamyllyihin, joissa käytetään hienojakoisia jauhatushelmiä, ja lopulta uuden sukupolven hiekkamyllyihin, joissa on useita paranneltuja ominaisuuksia. Jauhatusaineissa käytettävien oksidikeraamisten pallojen (oksidihelmien) hiukkaskoko on pienentynyt ja pienentynyt teknologisen kehityksen myötä, mikä johtuu kahdesta tärkeästä tekijästä:
A. Parannettu hionta hienous mikronien tasolle
Jauhatusprosessin aikana jauhatusaine hajottaa ja jauhaa materiaalia liikkeen aikana. Pienemmät hiukkaskoot luovat enemmän kosketuspisteitä, mikä johtaa tehokkaampaan jauhamiseen. Esimerkiksi silikaattihelmet, joiden halkaisija on 2 mm, sisältävät noin 20 000 hiukkasta litrassa; helmet, joiden hiukkaskoko on 1 mm, sisältävät 80 000 hiukkasta litrassa, neljä kertaa enemmän. Suurien-hiukkasten hiomahelmien käyttäminen voi olla vaikeaa saavuttaa haluttua hienoutta jopa useiden vaiheiden jälkeen, mutta pienemmille-hiukkashiomahelmille vaihtaminen parantaa suorituskykyä merkittävästi.
B. Teknologiset innovaatiot hiekkamyllyjen erotuslaitteissa
Ultrahienojen jauhatushelmien laaja käyttö johtuu erotuslaitteiden jatkuvista parannuksista, jotka mahdollistavat helmien koon jatkuvan pienentämisen materiaalivirtauksesta tinkimättä. Perinteisistä kiinteistä litteistä nikkelisiuloista kolmiomaisilla poikkipalkeilla varustettuihin Johnson-seuloihin ja sitten dynaamisiin rengaserottimiin ja patruunaseuloihin erottelutehokkuus ja käyttöikä ovat parantuneet merkittävästi. Esimerkiksi American Premier Subo -myllyssä voidaan käyttää 0,2 mm hiomahelmiä. Sveitsiläinen Dyno{4}}tehtaan laboratoriomylly ja Buhlerin kehittämä keskipakoerotuslaite ovat nostaneet helmien hiukkaskoon ja erotusmenetelmät uusiin korkeuksiin.
Jauhatusaineen ominaispaino kasvaa vähitellen.
Yleisiä hiomahelmiä ovat lasihelmet, kivihelmet, silikaattihelmet, puhtaat helmet ja kromiteräshelmet, joiden ominaispaino ja kovuus kasvavat järjestyksessä (paitsi kromiteräspallot). Suurempi tiheys tarkoittaa suurempaa massaa ja suurempaa kineettistä energiaa. Kineettisen kaavan mukaan
P=mv
P=mv, hiontahelmen impulssi P on verrannollinen sen massaan m. Suurempi tiheys tarkoittaa suurempaa iskuenergiaa ja siten parempaa hiontatehokkuutta.
Kovien epäorgaanisten pigmenttien (kuten hiilimustan, syaanisinisen ja rautaoksidin) ultrahienohiontaan vastaamiseksi ja samalla tehokkuuden ja kiillon parantamiseksi trendi on valita korkean{0}}tiheyden hiontahelmiä. Nykyaikaiset hiekkamyllyjen valmistajat reagoivat kahdella tavalla:
A. Korkean-kineettisen energiatiheyden omaavien hiekkamyllyjen syntyminen
Hiomasylinterien miniatyrisointi ja lisääntynyt moottorin teho ovat lisänneet merkittävästi kineettistä energiatiheyttä.
B. Parannetut materiaalit hiekkatehtaan kosketuskomponentteihin
Tärkeimmät kosketuskomponentit käyttävät korkean -suorituskykyisiä, kulutusta-kestäviä materiaaleja, kuten kovametallia, piikarbidia ja alumiinioksidia, jotka kestävät tehokkaasti korkean-kineettisen energian ja korkean{3}}kovuuden hiomahelmien iskuja ja kulumista.
Pienempi jauhatusaineen hiukkaskoon vaihtelu
Merkittävästi parannettu helmien hiukkaskoon tasaisuus auttaa kaventamaan materiaalin hiukkaskokojakaumaa ja vähentämään helmien rikkoutumista, minimoimaan hiekkamyllyn kosketusosien kulumista ja minimoimaan tuotteen kontaminaatioriskin. Tällä hetkellä korkealaatuisten-hiomavälineiden hiukkaskoon vaihtelua säädetään 0,2 mm:n sisällä. Tasaisten helmien valmistusprosessi on kuitenkin monimutkainen ja suhteellisen kallis.
Yhteenveto
Jauhatusaineen hiukkaskoon jatkuva pieneneminen, lisääntyvä ominaispaino ja hiukkaskoon vaihtelun väheneminen ovat keskeisiä tekijöitä, jotka edistävät nykyaikaisten hiekkamyllyjen ja tehokkaiden ultrahienohienotekniikoiden kehitystä. Nämä trendit ovat parantaneet merkittävästi tuotteiden hienoutta ja laatua. Samaan aikaan laite- ja materiaaliteknologian kehitys on varmistanut hiontaprosessin tehokkuuden ja laitteiden kestävyyden.
