Jet Milling verstehen:Ein Präzisionsprozess für die Pulverproduktion

Beim Strahlmahlen handelt es sich um einen Prozess, bei dem hochkomprimierte Luft oder andere Gase, üblicherweise in einer Wirbelbewegung, verwendet werden, um feine Partikel in einer Kammer aufeinanderprallen zu lassen. Dadurch wird ihre Größe allmählich reduziert, was zu Pulvern führt, deren Partikelgröße nur einen Mikrometer beträgt, also 50–100 Mal kleiner als die Breite eines menschlichen Haares. Fluid Energy Milling ist ein weiterer gebräuchlicher Begriff für den Prozess und wird häufig in der Treibstoff- und Sprengstoffherstellungsindustrie eingesetzt. Einige Systeme sind in der Lage, Raketentreibstoff mit einer Geschwindigkeit von 500 Pfund (227 Kilogramm) pro Stunde auf eine Partikelgröße von zwei Mikrometern zu mahlen.

Mahlmaschinen, die Strahlmahlverfahren nutzen, werden auch häufig zur Herstellung von Polymerpulvern für die Kunststoffindustrie, Klebstoffe, Kosmetika, Farb- und Tintenverbindungen, Pharmazeutika und mehr eingesetzt. Aufgrund der feinen Größenkontrolle und der Vielfalt der produzierten Ausgangsprodukte können Strahlmahlanlagen teuer sein. In Indien verkaufte kommerzielle Einheiten können auf eine Produktion zwischen 22 Pfund (10 Kilogramm) und 1.587 Pfund (720 Kilogramm) pro Stunde eingestellt werden.

Die Grundfunktion einer Strahlfräse ist recht einfach zu verstehen. Über einen Einfülltrichter wird unverarbeitetes Material in ein komprimiertes Ansaugrohr für Gas geschüttet, das es in eine zylindrische Mahlkammer leitet. Die Luft oder das komprimierte Gas in der Kammer wird zu einem Wirbel beschleunigt, wobei die Zentrifugalkraft beim Aufprall kleinere Partikel in die Mitte und größere an den Rand treibt. Sobald die Partikel eine gewählte Größe erreicht haben, werden sie durch ein Auslassrohr aus der Mitte des Wirbels entfernt.

Die Vorteile des Strahlmahlens sind vielfältig und decken die fortschrittliche Materialverarbeitung in einer Reihe von Branchen ab, von der Metallurgie über synthetische Chemikalien bis hin zur Lebensmittelverarbeitung. Allerdings gibt es auch Herausforderungen bei der Kontrolle der Partikelgröße und der Energieeffizienz von Strahlmahlmaschinen zu bewältigen. Die Größe der ausgegebenen Partikel kann alles beeinflussen, vom Geschmack einer Schokolade, die Strahlmahlprodukte enthält, bis hin zur Arzneimittelabsorption, der Tonerqualität beim Drucken, der Haltbarkeit von Werkzeugen mit Keramikkanten und mehr.

Das Mahlen von Materialien durch Strahlmahlen nimmt in der Industrie jedoch weiterhin zu, da es sich dabei um die wichtigste Methode zur Herstellung von Materialien mit Partikelgrößen im Bereich von 1 bis 10 Mikrometern handelt. Es bietet auch Vorteile gegenüber Kugel- oder Hammermühlen, da es zu keiner Produktverunreinigung führt und der Erhitzungseffekt der gemahlenen Produkte in typischen Kugel- und Hammermühlen vermieden wird. Der Joules-Thompson-Kühleffekt der aus einer Strahlmühle austretenden Luft hält das Produkt bei etwa 200° Fahrenheit (93° Celsius), was der gleichen Temperatur wie die der inneren Mahlkammer entspricht.

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