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Hochviskose Materialien lassen sich mit herkömmlichen Mischgeräten nur schwer verarbeiten. Wenn die Viskosität und der Feststoffgehalt zunehmen, bewegt sich das Material möglicherweise langsam durch den Behälter, bleibt an der Tankwand haften oder widersteht der Dispersion. Es kann schwierig sein, Agglomerate aufzubrechen, und beim Mischen eingebrachte Luft kann im Produkt eingeschlossen bleiben. Bei temperaturempfindlichen Formulierungen kann die Kontrolle der beim Mischen erzeugten Wärme oder die Aufrechterhaltung einer erforderlichen Prozesstemperatur eine weitere Herausforderung darstellen.
Ein Doppelplanetenmischer ist auf diese Verarbeitungsbedingungen ausgelegt. Anstatt sich auf eine einzige rotierende Welle zu verlassen, kombiniert es Planetenbewegung, Selbstrotation, Hochgeschwindigkeitsverteilung und Wandabstreifen. Vakuum, Heizung oder Kühlung, hydraulisches Heben und SPS-Steuerung können dann je nach Prozess hinzugefügt werden. Für Unternehmen, die die Preise für Doppelplanetenmischer aus China vergleichen oder Hersteller von Doppelplanetenmischern aus China bewerten, ist es nützlicher zu verstehen, wie diese Funktionen zusammenarbeiten, als nur die Gerätepreise zu vergleichen.
Der Hauptunterschied zwischen einem Doppelplanetenmischer und einem herkömmlichen Rührwerk besteht in der Bewegung seiner Mischwerkzeuge.
Die Planetenpaddel drehen sich um ihre eigene Welle und drehen sich gleichzeitig um die Mitte des Mischgefäßes. Diese Kombination erzeugt eine kontinuierliche Bewegung durch verschiedene Bereiche des Tanks und ist nicht auf die Drehung an einer festen Position angewiesen.
Die beiden Planetenpaddel drücken kontinuierlich hochviskoses Material durch den Behälter. Während das Material in Richtung der Außenbereiche des Tanks bewegt wird, trägt das Mischmuster dazu bei, dass Material aus verschiedenen Zonen mit den Mischwerkzeugen in Kontakt kommt. Dies ist besonders wichtig für Materialien, die unter ihrem Eigengewicht nicht leicht fließen.
Das System kann als das Zusammenwirken mehrerer Funktionen verstanden werden:
Planetenrotation und Selbstrotation: Fördern eine kontinuierliche Materialzirkulation im gesamten Behälter.
Doppelplanetenpaddel: sorgen für die primäre Mischwirkung bei hochviskosen Materialien.
Hochgeschwindigkeits-Dispergiergerät: Führt eine Dispergierwirkung mit höherer Scherung ein, um die Zerkleinerung von agglomeriertem Material zu unterstützen.
PTFE-Wandschaber: Entfernt an der Tankwand anhaftendes Material und führt es dem aktiven Mischbereich zurück.
Besonders wichtig ist der Schaber bei der Verarbeitung klebriger Formulierungen. Ohne wirksames Abstreifen der Wand kann das Material außerhalb der Hauptmischzone verbleiben und allmählich zu Unterschieden in der Zusammensetzung oder Temperatur führen.
Aus diesem Grund wird für Materialien wie Spachtelmasse, Silikongel, Dichtstoffe, Strukturklebstoffe, Keramikpaste und andere hochviskose Formulierungen häufig ein Doppelplanetenmischer in Betracht gezogen. Allerdings hängt die richtige Konfiguration immer noch von den Materialeigenschaften und dem Produktionsprozess ab und nicht nur vom Anwendungsnamen.
Die Antwort lautet nicht einfach „höhere Effizienz“. Verschiedene Komponenten berücksichtigen unterschiedliche Prozessbeschränkungen.
Bei einem hochviskosen Klebstoff beispielsweise sorgen die Planetenpaddel für die Hauptbewegung der Masse. Das Material muss nicht frei durch den Behälter fließen, damit die Mischwerkzeuge es weiter bewegen können.
Bei einer Lithiumbatterie-Aufschlämmung oder einer Elektronikpaste kann die Dispersion zu einem zusätzlichen Problem werden. Ein Hochgeschwindigkeitsdispergierer sorgt für eine separate Dispergierwirkung, die die langsamere Planetenmischbewegung ergänzt.
Bei klebrigen Materialien wie Dichtstoffen oder Produkten auf Silikonbasis kann die Materialansammlung an der Behälterwand das effektive Mischvolumen verringern. Der PTFE-Schaber fegt kontinuierlich über die Wand und hilft dabei, das Material in die Mischzone zurückzuführen.
Diese Kombination unterscheidet das Gerät grundlegend von der einfachen Erhöhung der Drehzahl eines herkömmlichen Rührwerks.
Bei der Auswahl einer Maschine sollten Käufer daher Materialviskosität, Feststoffgehalt, Chargengröße, erforderliches Mischverfahren und Dispergieranforderungen gemeinsam berücksichtigen. Es gibt keine einheitliche Mischerkonfiguration, die für jede hochviskose Formulierung automatisch optimal ist.
Ein Vakuumsystem kann wichtig sein, wenn der Lufteinschluss oder der Kontakt mit Luftsauerstoff ein Prozessproblem darstellt.
Während des Mischens kann Luft in viskosen Materialien eingeschlossen werden und lässt sich auf natürliche Weise nur schwer wieder abgeben, da das Material nicht leicht fließt. Der Betrieb des Behälters unter Vakuum kann dazu beitragen, während des Mischvorgangs entstehende Blasen zu entfernen und die Konsistenz der Endmischung zu verbessern.
Durch die Vakuumverarbeitung kann auch der direkte Kontakt zwischen Material und Luft reduziert werden. Bei Formulierungen, bei denen eine Sauerstoffexposition unerwünscht ist, bietet dies eine zusätzliche Prozesskontrollfunktion.
Ein weiterer Gesichtspunkt ist das Temperaturmanagement. Beim Mischen mit hoher Viskosität kann Wärme entstehen, während einige Formulierungen eine kontrollierte Erwärmung erfordern, um geeignete Verarbeitungsbedingungen zu erreichen. Ein ummantelter Tank kann zum Heizen oder Kühlen mithilfe einer Heizung oder eines Kühlers konfiguriert werden, sodass die Prozesstemperatur je nach Material- und Produktionsanforderungen angepasst werden kann.
Beispielsweise kann es erforderlich sein, dass eine Formulierung in einer Phase erhitzt wird, um die Verarbeitbarkeit zu verbessern, und in einer anderen Phase gekühlt wird, um die Materialtemperatur zu kontrollieren. Die geeignete Mantelkonfiguration sollte daher anhand der tatsächlichen Formulierung und des tatsächlichen Prozesses ermittelt werden und nicht als Standardanforderung für jede Anwendung betrachtet werden.
Doppelplanetenmischer werden üblicherweise für hochviskose und schwer zu dispergierende Materialien in Betracht gezogen, darunter:
Kitt
Silikongel
Lithiumbatterieschlamm
Lötpaste
Keramikpaste
Dichtstoffe
Strukturklebstoffe
Weiche Creme
Zahnpasta
Diese Anwendungen erfordern nicht unbedingt identische Gerätekonfigurationen.
Beispielsweise kann bei einer Keramikpaste mehr Wert auf Dispersion und Materialverträglichkeit gelegt werden. Ein Strukturklebstoff erfordert möglicherweise eine kontrollierte Vakuumverarbeitung, um eingeschlossene Luft zu reduzieren. Eine Lithiumbatterieaufschlämmung kann anspruchsvolle Überlegungen zur Materialhandhabung und -verteilung erfordern. Zahnpasta und Softcreme erfordern möglicherweise unterschiedliche Hygiene- oder Konstruktionsaspekte.
Die Auswahl der Geräte sollte daher nach der Rezeptur und dem Prozessablauf erfolgen und nicht nur nach der Produktkategorie.
Die Kapazität ist eine der ersten Spezifikationen, die Käufer vergleichen, aber bei der Bewertung der Produktionsanforderungen ist das Arbeitsvolumen aussagekräftiger als die Nenngröße des Tanks.
Das Planetenmischer-Sortiment von RUMI Technology reicht von 30 l bis 2000 l und bietet Optionen für unterschiedliche Anforderungen im Chargenmaßstab. Das geeignete Modell sollte anhand der erforderlichen Losgröße, der Materialeigenschaften und des tatsächlich für den Produktionsprozess benötigten Arbeitsvolumens bestimmt werden.
Andere Spezifikationen verdienen die gleiche Aufmerksamkeit.
Das Paddeldesign bestimmt, wie das Material zirkuliert, während der Hochgeschwindigkeitsdispergierer den zusätzlichen Dispergierbedarf berücksichtigt. PTFE-Wandabstreifer verhindern, dass Material an der Gefäßwand zurückbleibt.
Bei Formulierungen, die einen geringeren Lufteinschluss erfordern, sollten Käufer das Vakuumsystem bewerten, anstatt davon auszugehen, dass jeder Planetenmischer über die gleiche Vakuumfähigkeit verfügt. Wenn die Temperaturregelung ebenfalls Teil der Formulierung ist, sollte der Heiz-/Kühlmantel bei der Gerätekonstruktion berücksichtigt werden.
Auch die Kontrollanforderungen variieren. Die Geräte von RUMI können mit einem SPS-Touchscreen und einer Frequenzumrichter-Geschwindigkeitssteuerung ausgestattet sein, sodass Bediener die Mischgeschwindigkeit entsprechend dem Produktionsprozess anpassen können.
Ein hydraulisches Hebesystem ist eine weitere praktische Überlegung. Der Tank bzw. Mischkopf kann durch einen ölhydraulischen Lift angehoben und in die Mischposition abgesenkt werden. Sicherheitsendschalter werden verwendet, um den Betrieb zu verhindern, wenn sich der Behälter oder die Rührwerke nicht in der richtigen Mischposition befinden.
Diese Details sind während der Produktion wichtig, da es bei der Auswahl der Ausrüstung nicht nur darum geht, wie das Material gemischt wird. Be- und Entladen, Reinigung, Wartung und Bedienersicherheit wirken sich auch auf den gesamten Produktionsablauf aus.
Es gibt keinen aussagekräftigen Einzelpreis für einen Doppelplanetenmischer, ohne die erforderliche Konfiguration zu definieren.
Mehrere Faktoren können das Angebot erheblich beeinflussen:
Arbeitsvolumen: Eine 30-Liter-Maschine und eine 2000-Liter-Maschine erfordern natürlich unterschiedliche Behälterstrukturen, Antriebssysteme und tragende Komponenten.
Misch- und Dispergiersystem: Die Planetenpaddelanordnung und der Hochgeschwindigkeitsdispergator erhöhen die mechanische Komplexität im Vergleich zu einem einfachen Rührwerk.
Vakuumkonfiguration: Ein vakuumfähiges System erfordert zusätzliche Ausrüstung und Überlegungen zur Abdichtung.
Heizen und Kühlen: Ein ummantelter Behälter und der zugehörige Heiz- oder Kühlanschluss erhöhen die Systemkomplexität im Vergleich zu einem Tank ohne Mantel.
Konstruktionsmaterial: RUMI bietet SUS304- oder SUS316L-Optionen für Kontaktmaterialien an. Die geeignete Wahl sollte auf der Kompatibilität der Formulierung und den Produktionsanforderungen basieren.
Hydraulisches Heben: Beim hydraulischen Heben kommen mechanische und hydraulische Komponenten hinzu, können jedoch praktische Vorteile für den Betrieb und die Wartung der Ausrüstung bieten.
SPS und Automatisierung: SPS-Steuerung, elektrische Komponenten und der erforderliche Automatisierungsgrad beeinflussen die endgültige Konfiguration.
Anpassung: Tankabmessungen, Mischwerkzeuge, Vakuumanforderungen, Temperaturregelungsanordnungen und andere prozessspezifische Anforderungen können das Gerätedesign und damit das endgültige Angebot ändern.
Aus diesem Grund sollten Käufer chinesische Mischerlieferanten nicht nur anhand des Gesamtpreises der Ausrüstung vergleichen. Ein niedrigeres Angebot kann ein anderes Arbeitsvolumen, eine einfachere Mischkonfiguration, weniger Prozesssteuerungsfunktionen oder andere Konstruktionsmaterialien bedeuten.
Ein nützlicherer Vergleich ist der Preis mit der tatsächlichen Prozessfähigkeit: Arbeitsvolumen, Mischkonfiguration, Dispersionsanforderungen, Vakuum, Temperaturregelung, Automatisierung, Wartung und erwartete Serviceanforderungen.
Beim Vergleich von Doppelplanetenmischern aus China sollten ausländische Käufer über die Katalogspezifikationen hinausgehen.
Die erste Frage ist, ob der Hersteller eine Materialverarbeitungsanforderung in eine Gerätekonfiguration umsetzen kann. Ein kompetenter Lieferant sollte in der Lage sein, Paddeldesign, Dispergieranforderungen, Wandabstreifen, Vakuumverarbeitung, Temperaturkontrolle und Materialauswahl in Bezug auf die Rezeptur des Kunden zu besprechen.
Die zweite Überlegung betrifft die Anpassung. Die Verarbeitung hochviskoser Stoffe erfolgt selten nach einem einheitlichen Rezept. Der Hersteller sollte in der Lage sein, die Gerätekonfiguration entsprechend der Chargengröße, dem Materialverhalten und den Prozessanforderungen anzupassen.
Auch die Rückverfolgbarkeit des Materials und Konstruktionsdetails sind wichtig, insbesondere bei der Wahl zwischen SUS304 und SUS316L. Käufer sollten klären, welche Komponenten mit dem Produkt in Berührung kommen und ob die vorgeschlagenen Materialien für die Formulierung geeignet sind.
Werkstests sind ein weiterer nützlicher Überprüfungspunkt. RUMI Technology hat einen Qualitätssicherungsprozess etabliert, der 72-Stunden-Werkstests umfasst, während sein Servicesystem eine 24-Stunden-Kundendienstreaktion bietet. Das Unternehmen hat seine Misch- und Dosiertechnologie seit der Einführung seines ersten selbst entwickelten hochpräzisen Dosiersystems und seiner hocheffizienten Mischausrüstung im Jahr 2018 weiterentwickelt.
Heute konzentriert sich RUMI Technology auf maßgeschneiderte Feinchemie-Ausrüstungslösungen für Anwendungen wie Farben und Tinten, Harze und neue Materialien, neue Energie und Verbundwerkstoffe. Die Geräteentwicklung wird durch mehrere F&E-Iterationen und Erfindungspatente unterstützt, während das Qualitätssystem ISO9001- und CE-Zertifizierungen umfasst.
Für einen ausländischen Käufer sollten diese Fähigkeiten zusammen mit der tatsächlichen Gerätedokumentation, Werkstestaufzeichnungen, SPS-Inbetriebnahme, Sicherheitsschutz, Ersatzteilverfügbarkeit und Kundendienst bewertet werden.
Ein Doppelplanetenmischer sollte nicht einfach deshalb ausgewählt werden, weil er als Hochviskosmischer beworben wird oder weil sein China-Preis attraktiv ist.
Der bessere Ansatz besteht darin, mit dem Material zu beginnen: Viskosität, Feststoffgehalt, Chargengröße, Dispergierschwierigkeit und Temperaturempfindlichkeit. Diese Anforderungen bestimmen dann das Arbeitsvolumen, die Planetenpaddelkonfiguration, den Dispergierer, den Wandabstreifer, das Vakuumsystem, den Mantel, das Konstruktionsmaterial und das Steuerungssystem.
Für Käufer, die Doppelplanetenmischer-Porzellanhersteller bewerten, ist der nützlichste Lieferant daher nicht unbedingt derjenige, der das niedrigste Angebot bietet. Es ist der Hersteller, der diese Prozessanforderungen mit einer technisch geeigneten Maschine verbinden und die Tests, Dokumentation, Inbetriebnahme und Unterstützung bereitstellen kann, die für die Inbetriebnahme der Ausrüstung erforderlich sind.
Dieser prozessbasierte Ansatz erleichtert den Vergleich von Ausrüstungsangeboten und hilft Käufern, die Gesamtbetriebskosten einzuschätzen, anstatt den anfänglichen Maschinenpreis als einziges Kaufkriterium zu betrachten.
