De planetaire kogelmolen PM 300 is een krachtig en ergonomisch tafelmodel met twee maalstations voor maalvolumes tot 500 ml. Deze opstelling maakt het mogelijk om tot 2 x 220 ml monstermateriaal per batch te verwerken. Dankzij het hoge maximale toerental van 800 tpm zorgen extreem hoge centrifugaalkrachten voor een zeer hoge maalenergie en daarmee voor korte verwerkingstijden.
De PM 300 is bij uitstek geschikt voor vrijwel alle industrieën waar het kwaliteitscontroleproces de hoogste eisen stelt aan zuiverheid, snelheid, fijnheid en reproduceerbaarheid. Dankzij zijn enorme energietoevoer tot 64,4 keer de versnelling van de zwaartekracht, is deze molen de perfecte keuze voor taken in onderzoek zoals mechanochemie (mechanosynthese, mechanische legeringen en mechanokatalyse), of voor ultrafijn colloïdaal malen op nanometerschaal.
Geniet van de bijzonder ergonomische bediening in combinatie met de mogelijkheid om dezelfde fijnheid tot op nanometer schaal te bereiken.
De werking van de RETSCH planetaire kogelmolens is bijzonder veilig. Ze zijn voorzien van een robuuste Safety Slider die ervoor zorgt dat de molen pas kan worden gestart nadat de maalbeker stevig is vastgezet met een klemsysteem. De zelfwerkende vergrendeling zorgt ervoor dat de maalpot goed en veilig op zijn plaats zit. Dit bewezen solide mechanische systeem is minder storingsgevoelig dan elektronische oplossingen - de gebruiker heeft op elk moment volledige toegang tot het monster. Wanneer het elektronische systeem uitvalt, is het bijvoorbeeld niet mogelijk om de potten te ontgrendelen. Een uniek veiligheidskenmerk van de PM 300 is een akoestisch signaal en melding op het display wanneer de spaneenheid met de vereiste kracht van 25 Nm is vastgezet. Dit is vooral handig wanneer de machine wordt gebruikt in het bovenste toerentalbereik tussen 600 en 800 tpm.
Nat malen wordt gebruikt om deeltjesgroottes van minder dan 5 μm te verkrijgen, omdat kleine deeltjes de neiging hebben om te worden opgeladen op hun oppervlak en te agglomereren, wat verder malen in de droge modus moeilijk maakt. Door toevoeging van een vloeistof of dispergeermiddel kunnen de deeltjes gescheiden worden gehouden. Om zeer fijne deeltjes van 100 nm of minder (malen op nanoschaal) te produceren door natte vermaling, is wrijving in plaats van impact vereist. Dit wordt bereikt door een groot aantal kleine maalkogels te gebruiken die een groot oppervlak en veel wrijvingspunten hebben. Het ideale vulniveau van de pot moet voor 60% uit kleine maalkogeltjes bestaan. Voor meer informatie over maalpotvulling, nat malen en monsterverzamelen, bekijk de video.
The video shows wet grinding in the Planetary Ball Mill PM 100.
De grafiek toont het resultaat van het vermalen van titaandioxide (TiO2) bij 650 tpm en 800 tpm in de PM 300 en de netto verwerkingstijd. Met de hogere energie-input bij 800 tpm neemt de deeltjesgrootte sneller af. Er moet echter ook rekening worden gehouden met de verhoogde opwarmingseffecten bij 800 tpm, omdat deze langere pauzes nodig kunnen maken.
Netto verwerkingstijd van titanium dioxide met 0.1 mm maalkogels in Natriumfosfaatoplossing
RETSCH planetaire kogelmolens zijn perfect geschikt voor processen zoals mechanisch legeren of mechanosynthese. Voor de meeste ductiele metalen is de snelheidsverhouding van 1:-2 van de maalpot ten opzichte van het zonnewiel van de modellen PM 100 en PM 200 volledig toereikend, aangezien de kogellading voldoende impactenergie produceert om de vorming van een legering mogelijk te maken. Er is echter meer energie nodig voor hard-brosse materialen. Hier kan de PM 400 MA worden gebruikt met de verhoogde snelheidsverhouding van 1:-2,5 of 1:-3. De PM 300 werkt met een snelheidsverhouding van 1:-2, maar bereikt in tegenstelling tot andere modellen tot 64,4 x de versnelling van de zwaartekracht dankzij het maximale toerental van 800 tpm en het grote zonnewiel. Samen met de mogelijkheid om vier kleine, stapelbare maalbekers van 12 tot 80 ml te gebruiken voor kleinschalige bewerkingen, of twee potten van maximaal 500 ml voor opschaling, is deze planetaire kogelmolen zeer geschikt voor onderzoekstoepassingen in de mechanochemie.
Bereikbare versnelling in verschillende planetaire kogelmolens afhankelijk van snelheidsinstelling
De prestatie en het resultaat van de monstervoorbereiding worden mede bepaald door de keuze van de maalbeker en de kogellading. Het assortiment EasyFit-maalpotten is speciaal ontworpen voor extreme werkomstandigheden zoals langdurige proeven, nat malen, hoge mechanische belastingen en maximale snelheden, evenals voor mechanisch legeren. Deze serie maalbekers is geschikt voor alle planetaire kogelmolens van RETSCH.
With a special adapter, co-crystal screening can be carried out in a planetary ball mill, using disposable vials such as 1.5 ml GC glass vials. The adapter features 24 positions arranged in an outer ring with 16 positions and an inner ring with 8 positions. The outer ring accepts up to 16 vials, allowing for screening up to 64 samples simultaneously when using the Planetary Ball Mill PM 400. The 8 positions of the inner ring are suitable to perform trials with different energy input, e.g. for mechanosynthesis research.
Zowel het beluchtingsdeksel als de GrindControl kunnen nu voorzien worden van een speciale inlage in verschillende materialen. Zodoende kan het deksel zowel gebruikt worden voor bvb. roestvrij staal als voor zirconiumoxide door eenvoudigweg de inlage te vervangen.
Om optimale maalresultaten te verkrijgen, moet de grootte van de maalpot worden aangepast aan de te verwerken monsterhoeveelheid. De maalkogels zijn idealiter 3 keer groter dan het grootste monsterdeeltje. Volgens deze vuistregel wordt het aantal maalkogels voor elke kogelgrootte en maalpotvolume aangegeven in de onderstaande tabel. Om bijvoorbeeld 200 ml van een monster bestaande uit deeltjes van 7 mm te verwerken, is een maalpot van 500 ml en maalkogels van ten minste 20 mm aanbevolen. Volgens de tabel zijn er 25 maalkogels nodig.
| Maalbeker nominaal volume |
Monsterhoeveelheid | Max. invoergrootte | Aanbevolen kogelvulling (aantal) | ||||||
| Ø 5 mm | Ø 7 mm | Ø 10 mm | Ø 15 mm | Ø 20 mm | Ø 30 mm | ||||
| 12 ml | tot ≤5 ml | <1 mm | 50 | 15 | 5 | - | - | - | |
| 25 ml | tot ≤10 ml | <1 mm | 95 – 100 | 25 – 30 | 10 | - | - | - | |
| 50 ml | 5 – 20 ml | <3 mm | 200 | 50 – 70 | 20 | 7 | 3 – 4 | - | |
| 80 ml | 10 – 35 ml | <4 mm | 250 – 330 | 70 – 120 | 30 - 40 | 12 | 5 | - | |
| 125 ml | 15 – 50 ml | <4 mm | 500 | 110 – 180 | 50 – 60 | 18 | 7 | - | |
| 250 ml | 25 – 120 ml | <6 mm | 1100 – 1200 | 220 – 350 | 100 – 120 | 35 – 45 | 15 | 5 | |
| 500 ml | 75 – 220 ml | <10 mm | 2000 | 440 – 700 | 200 – 230 | 70 | 25 | 8 | |
Of een maalproces in een planetaire kogelmolen succesvol is, hangt af van de machine-instellingen maar ook van het vulniveau van de maalbeker. Het bruikbare volume van de potten is afhankelijk van het type monstermateriaal. Het aantal maalkogels in de tabel geeft de minimale hoeveelheid per pot weer. Een beter resultaat wordt verkregen met een groter aantal geschikte maalkogels, indien aangegeven. In uitzonderlijke gevallen kan het aantal maalkogels met maximaal 15% worden verminderd; dat zal echter resulteren in een verhoogde slijtage van de maalwerktuigen.
RETSCH planetaire kogelmolens zijn perfect geschikt voor verkleining van bijvoorbeeld legeringen, bentoniet, botten, koolstofvezels, katalysatoren, cellulose, cementklinker, keramiek, houtskool, chemische producten, kleimineralen, steenkool, cokes, compost, beton, elektronisch schroot, vezels, glas, gips, haar, hydroxyapatiet, ijzererts, kaolien, kalksteen, metaaloxiden, mineralen, ertsen, verven en lakken, papier, pigmenten, plantaardige materialen, polymeren, kwarts, zaden, halfedelstenen, zuiveringsslib, slakken, bodems, weefsel, tabak, afvalmonsters, hout, enz.
11 g monster
50 ml wolframcarbie maalbekers
4 x 20 mm wolframcarbie maalkogels
4 min bij 400 tpm
85 g monster
125 ml zirconium oxide maalbekers
7 x 20 mm zirconium oxide maalkogels
12 min bij 500 tpm
100 g monster + 190 ml natriumfosfaat oplossing
500 ml zirconium oxide maalbekers
1 kg 2 mm zirconium oxide maalkogels
3:30 min net-malen bij 650 tpm
Maalpauzes helpen om de temperatuur lager te houden
125 g monster
500 ml zirconium oxide maalbekers
8 x 30 mm zirconium oxide maalkogels
3 min bij 350 tpm
| Toepassingen | pulverizing, mixing, homogenizing, colloidal milling, mechanical alloying, mechanochemistry, co-crystal screening |
| Toepassingsdomein | biologie, bouwmaterialen, chemie, engineering / electronica, geneesmiddelen / farmaceutica, geologie / metallurgie, glas / keramiek, landbouw, milieu/ recycling |
| Toevoermateriaal | zacht, hard, breekbaar, vezelig - droog of nat |
| Maalprincipe | impact, wrijving |
| Korrelgrootte materiaal* | < 10 mm |
| Eindfijnheid* | < 1 µm, voor colloidale vermalingen < 0.1 µm |
| Batchgrootte / Toevoerhoeveelheid* | max. 2 x 220 ml |
| Aantal maalstations | 2 |
| Snelheidsverhouding | 1 : -2 |
| Snelheid zonneschijf | 50 - 800 min-1 |
| Effectieve diameter zonneschijf | 180 mm |
| G-kracht | 64 g |
| Maalbekertypes | optional areation covers, safety closure devices |
| Materiaal van maalwerktuigen | hardened stainless steel, wolfraamcarbide, agaat, gesinterd aluminium oxide, zirkoniumoxide |
| Maalbeker maten | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml / 250 ml / 500 ml |
| Stackable grinding jars | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml |
| Adapter for single-use glas vials | 24 x 1.5 ml / 7 x 20 ml |
| Instelling maalduur | digitaal, 00:00:01 to 99:59:59 |
| Interval werking | ja, met omkering van draairichting |
| Interval tijd | 00:00:01 tot 99:59:59 |
| Pauzetijd | 00:00:01 tot 99:59:59 |
| Memoriseerbare standaardprocedures | 12 |
| Opbergbare cyclusprogramma's | 4 |
| Meting van input-energie mogelijk | ja |
| Interface | USB, RASPI |
| Aandrijving | 3-fasen asynchroon motor met frequentie omvormer |
| Aandrijfvermogen | 2,5 kW |
| Gegevens electriciteit | 200-240 V, 50/60 Hz |
| Aansluiting electriciteit | mono fase |
| Beschermingsklasse | IP 20 |
| Vermogen | ~ 3335 VA |
| B x H x D gesloten | 745 x 525 x 580 mm |
| Netto gewicht | ~ 118 kg |
| Standaarden | CE |
| Patent / Gebruiks-patent | ja |
De maalbekers staan excentrisch op de zonneschijf van de planetaire kogelmolen. De draairichting van de zonneschijf is omgekeerd aan deze van de maalstations, in een verhouding van 1:-2.
De maalkogels in de maalbekers worden onderworpen aan de samengestelde rotatiebewegingen, de zgn. Corioliskrachten. De snelheidsverschillen tussen de kogels en de recipiënten veroorzaken een interactie tussen wrijving- en impactkrachten, waarbij hoge dynamische energieën vrijkomen. De wisselwerking tussen deze krachten levert de hoge en efficiënte graad van vermaling van de planetaire kogelmolen.
