NETZSCH-Beads^® Microesferas para molienda

Las microesferas pueden estar fabricadas de acero, cerámica, vidrio u otros materiales. Funcionan como herramientas de molturación gracias a la abrasión que realizan las microesferas dentro del molino agitador con su movimiento libre. Los requisitos para las microesferas de molienda pueden variar considerablemente según la industria, como la alimentaria, farmacéutica, de baterías y nanotecnología, o productos químicos básicos, en términos de calidad, precio, composición del material, esterilizabilidad y morfología. Con NETZSCH-Beads^®, siempre proporcionamos las herramientas adecuadas según los requisitos de tu producto.

Los molinos de microesferas con agitador suelen operar con un nivel de llenado de elementos de molienda de hasta el 90%. Las bolas de molienda se ponen en movimiento por un agitador, que está equipado con pasadores, discos u elementos de activación similares. El movimiento intenso de las microesferas provoca colisiones entre los cuerpos de molienda y los elementos de activación, la pared de la cámara de molienda u otras bolas de molienda. Las partículas del producto se ven sometidas a tensiones durante estos contactos a través de presión, impacto, fricción y corte. Las condiciones de tensión dependen en gran medida del tamaño del cuerpo de molienda, la densidad del cuerpo de molienda, pero también de la velocidad del eje del agitador y del sistema de molienda utilizado.

La selección de microesferas depende de diversos factores. Las influencias en la elección no se limita solo a la dureza, densidad o viscosidad de los productos a procesar, sino también al tamaño de partícula deseado y a las demandas de calidad del producto.

Por ejemplo, las bolitas de acero se caracterizan por una densidad muy alta y propiedades magnéticas. En contraste, las microesferas de molienda de vidrio son cuerpos de molienda con una densidad y dureza relativamente bajas, pero son interesantes para el procesamiento de materiales con baja dureza debido a su bajo coste.

Las "bolitas" de cerámica tienen una dureza extremadamente alta, tenacidad a la fractura y excelente resistencia química, así como resistencia al desgaste. Además, los cuerpos de molienda de cerámica en calidad NETZSCH-Beads^® son muy resistentes a la rotura.

La calidad de las microesferas de molienda, incluyendo la estructura interna, la forma de las bolas y la condición de la superficie, influye directamente en la calidad del producto, el desgaste de los cuerpos de molienda y la seguridad operativa del proceso de molienda.

NETZSCH ofrece una amplia gama de diferentes microesferas de molienda adaptados a los requisitos de diversas aplicaciones. Dado que los elementos de molienda utilizados influyen directamente en la calidad del producto y en la eficiencia del proceso de molienda o dispersión, las garantías y compromisos de rendimiento para los molinos NETZSCH solo se pueden proporcionar cuando se asegura que las microesferas de molienda utilizadas tienen la calidad y resistencia al desgaste correspondientes.

Las microesferas de cerámica se fabrican utilizando materiales cerámicos como el silicato de circonio, óxido de circonio o alúmina.

Para la producción de cuerpos de molienda cerámicos, se aplican diferentes métodos de conformación según el material y el tamaño. Generalmente, estos incluyen métodos de aglomeración, prensado, fusión, pulverización o procesos de gotas.

Los cuerpos de molienda más grandes con diámetros de más de 5 mm suelen producirse mediante el prensado uniaxial o isostático de polvos granulados con aditivos en bolas o cilindros. Los procesos de aglomeración pueden tener lugar, por ejemplo, en granuladores de lecho fluidizado, discos granuladores, peletizadores o mezcladores de amasado. Con los procesos de aglomeración, se pueden producir bolas de molienda esféricas de aproximadamente 0.3 a 0.5 mm.

Las microesferas de cerámica, por ejemplo, de silicato de circonio con diámetros en el rango de aproximadamente 0.5 a 4 mm, se producen en grandes cantidades mediante un proceso de fusión. Especialmente en la producción de microesferas de molienda a través de un proceso de fusión, existe el riesgo de rotura de las bolas debido a posibles inclusiones y cavidades. La rotura de las bolas contamina el material molturado y puede dañar el molino. Especialmente se produce mayor riesgoen los dispositivos de separación de cuerpos de molienda, como brechas de separación, brechas de tamices y cartuchos de tamices, así como el sello mecánico.

En el caso de las microesferas de cerámica en el rango de diámetros hasta 3.5 mm pueden producirse en grandes cantidades mediante procesos de pulverización y gotas. Si los elementos de molienda se producen mediante procesos de pulverización y gotas, sigue un proceso de secado, desvinculación y sinterización después de la conformación. Durante el secado, se debe implementar un perfil de temperatura a lo largo del tiempo de secado en el conjunto, lo que permite un secado homogéneo de las bolas sin dañar la estructura y sin formación de grietas. Después del secado, las bolitas de cerámica se someten a un proceso de redondeo, ya que las microesferas en este estado aún tienen una superficie relativamente fácil de trabajar.

Las microesferas de cerámica secas y redondeadas se someten a un proceso de desvinculación y sinterización siguiendo un perfil de temperatura especial, que a su vez tiene una influencia decisiva en las propiedades mecánicas de las microesferas. El perfil de temperatura durante el proceso de desvinculación y cocción es responsable de la homogeneidad y la microestructura de las microesferas de cerámica resultantes.

Las microesferas de molienda producidas de esta manera se clasifican según su redondez. La redondez, así como el ancho de la fracción de las microesferas, tienen una influencia directa en la calidad del producto y en el desgaste. Un aumento adicional en la calidad de las bolas se puede lograr mediante el llamado acondicionamiento. Aquí, las superficies de las microesferas de molienda se pulen para reducir la abrasión durante la molienda posterior en el molino de microesferas con agitador. El pulido se lleva a cabo en tambores de pulido con pastas de diamante.