自转公转搅拌机在膏状物混合中的应用

关键字：搅拌 混料 自转公转 膏状物 混合 脱泡

自转公转去泡搅拌机，能同时对材料进行均匀分散和除泡。它能使放有材料的容器产生高速公转以及在公转轨道内自转。由此产生强力加速度的公转能促进去泡，同时自转又使容器中的材料产生对流，从而实现短时间内的搅拌分散和脱泡。此类设备可产生的离心力最大甚至可以达到400G。

自转公转搅拌机工作原理图

其主要应用范围相当广泛，几乎所有的膏状物料都可以采用该方式进行混合如：聚合物、纳米材料、化妆品、医药、油墨、锡膏、密封剂/胶粘剂、导电胶、软膏、电极材料等。而且，完全避免了膏体容器清洁困难的问题。这是因为此类设备都采用容器+容器适配器的结构进行物料放置，故只需要定制合适的容器适配器，即可将最普通的物料容器放置于机器内部进行直接加工（如下图所示）。

之所以采用公自转的方式，可以将高粘度物料进行混合并同时脱泡的原因可以看以下图中（图片来源于Dae Wha Tech官网）所示的有限元运动分析。在高速的公转和自转之间物料会呈现分层对流，其中最上表面的运动最为剧烈，同时该对流运动在离心力作用下又产生物料内部循环，使得物料的每一个颗粒都可以均匀的重复该运动过程；如果内部存在气泡就可以被这个循环带到最上层，从而脱出，物料也可以得到有效混合。

以下，可以看几组具体应用的效果：

自转公转搅拌机虽然原理简单，目前市场上的同类型设备也较多。特别是国产设备很多都是以日新基（THINKY）的产品为参考进行设计的。所以，从设备设计上几乎没有太多的差别与特色。但值得注意的是在参数调节上，大多数厂家也沿袭了母版的设计。公转速度和自转速度只做转速比的调节而无法分别自定义调节。但混合物料的特性是千变万化的，如果都按照一定的转速比来设置速度参数，未必就可以达到最适合物料自身的混合脱泡效果。

针对这种情况，韩国Dae Wha Tech公司（简称DWT）就开发出了可以自定义公转转速和自转转速的产品，PDM系列自转公转搅拌机。这样，客户就可以根据自身物料进行速度参数设定。大大提高了产品适用性。使客户可以自行定制最为合理的转速比。

这里还有一个值得一提的地方，就是PDM系列增加了公转载荷传感器和自转载荷传感器。这样做的好处是可以直接量化公转和自转时物料内部收到的力。因为从原理上来讲，公转或自转载荷过大会造成物料过度混合而影响脱泡效果（气泡来不及排出）；载荷过小则会使得物料欠混合同时脱泡效果也不会好。DWT经过不断试验及计算机模拟，发现当公转载荷跟自转载荷比在8%-15%时，混合效果和脱泡效果最为完美。有了这个参照，客户在前期定制参数时就可以有所参考。

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