eng
Выпуск #2/2025
Ю. Коваль
ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАНЕТАРНОГО СМЕШИВАНИЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИКОВ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ
ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАНЕТАРНОГО СМЕШИВАНИЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИКОВ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ
Просмотры: 924
DOI: 10.22184/1992-4178.2025.243.2.100.104
В статье обсуждается технология планетарного смешивания, рассматриваются особенности конструкции и области применения промышленного/лабораторного миксера
«Соло ВКС М» от компании «Протех» для приготовления материалов для герметизации.
В статье обсуждается технология планетарного смешивания, рассматриваются особенности конструкции и области применения промышленного/лабораторного миксера
«Соло ВКС М» от компании «Протех» для приготовления материалов для герметизации.
Теги: compounds mixer planetary mixing technology polysulfides polyurethanes sealants silicones герметики компаунды миксер полисульфиды полиуретаны силиконы технология планетарного смешивания
Технология планетарного смешивания для приготовления герметиков и других материалов
Ю. Коваль
Планетарное смешивание, названное так по аналогии с движением планет в Солнечной системе, давно и успешно используется в конструкции кухонных миксеров. Компания «Протех» применила принципы «космической механики» в своем промышленном/лабораторном миксере «Соло ВКС М» для приготовления материалов для герметизации. В статье обсуждается технология планетарного смешивания, рассматриваются особенности конструкции и области применения «Соло ВКС М».
Технология планетарного смешивания лежит в основе миксера «Соло ВКС М» (рис. 1), но, в отличие от кухонных миксеров, в нем нет лопастей, и смешивание материалов происходит исключительно за счет разнонаправленного движения центробежных сил. Устройство миксера на первый взгляд достаточно простое. На концах «коромысла» размещены два контейнера (рис. 2), в которые помещаются емкости с материалом (возможно использование одной емкости, что не влияет на результат смешивания). Одновременно с вращением коромысла происходит вращение контейнеров вокруг своей оси – полная аналогия с движением планет вокруг Солнца (рис. 3).
Похожая технология реализована в миксерах японской компании THINKY, а также в оборудовании компаний Speedmix и ZYE, но, в отличие от «Соло ВКС М», скорость вращения банок вокруг своей оси (так называемого вторичного вала) у них пропорциональна скорости вращения коромысла (первичного вала). Иными словами, если для достижения необходимой для перемешивания перегрузки необходимо задать скорость, например, 2 000 об/мин (зависит от размера миксера, а значит, длины коромысла), то скорость вторичного вала может быть или 1 000 об/мин (1:2) или минимум 500 (1:4). Не для всех материалов, особенно изначально разработанных под ручное смешивание, подходят такие жесткие режимы. Шпатель монтажника вращается со скоростью, близкой к 50 об/мин. Именно такие условия являются идеальными для поддержания заданных физико-химических свойств, например, некоторых компаундов типа «виксинт» (рис. 4).
В миксере «Соло ВКС М» количество оборотов в минуту первичного и вторичного вала задается независимо друг от друга (рис. 5). Такая конструкция позволяет перемешивать материалы без перегрева. Быстро и качественно промешиваются даже виксинты, изначально предназначенные для ручного смешивания.
Кстати, по сравнению с ручным и лопастным смешиванием, планетарное имеет несколько важных преимуществ. Во-первых, качество смешивания. Материал равномерно промешивается во всем объеме емкости до однородной структуры. Во-вторых, время смешивания. У одного из заказчиков нам удалось сократить время смешивания партии материала с 15 мин до трех, то есть в пять раз. В условиях, когда производство максимально загружено, такая оптимизация ускоряет выпуск продукции. И, наконец, 100%-ная повторяемость результатов смешивания, которая исключает человеческий фактор.
Таким образом, безлопастное планетарное смешивание обеспечивает равномерное и быстрое промешивание материала во всем объеме. Перегрузки, возникающие в результате вращения контейнеров с материалом, позволяют равномерно смешивать абсолютно разные по плотности, составу и агрегатному состоянию вещества до однородной консистенции. Количество компонентов для смешивания при этом не ограничено, а их соотношение должно находиться в широком диапазоне от 1:1 до 1:500.
На данный момент миксер «Соло ВКС М» не имеет ни российских, ни зарубежных аналогов. Конструкция миксера разработана на российском предприятии НПП «Протон», дочерней компании ООО «Протех».
Ознакомиться с характеристиками оборудования можно в табл. 1.
Смешивать в миксере можно практически любые вещества вне зависимости от их консистенции, состава и агрегатного состояния. Количество компонентов для смешивания при этом не ограничено, а их соотношение должно находиться в широком диапазоне от 1:1 до 1:500. Миксер способен работать с различными материалами: силиконами, полиуретанами, полисульфидами, акрилами, а также абразивными и проводящими порошками как в жидком, так и в порошковом состоянии. Возможно даже смешивание разновязкостных жидкостей. Отдельно следует отметить, что материалы, требующие предварительного нагрева при ручном смешивании (например, эпоксидная смола, ДБФ и ПЭПА), в миксере «Соло ВКС М» отлично смешиваются при нормальных условиях.
Изначально миксер был создан для работы с герметиками, компаундами (в том числе виксинтами, предназначенными для ручного смешивания) и высоковязкими клеями. Вот лишь небольшой список материалов, которые прошли через нашу лабораторию и применяются на предприятиях, которые уже приобрели наше оборудование:
виксинты У-2-28 (рис. 6) и У-1-18. Одни из самых популярных герметиков, сложность работы с которыми заключается в попадании воздуха в объем материала при ручном и лопастном смешивании. Соответственно, при застывании формируются воздушные полости, которые приводят к поломкам в процессе эксплуатации готовых изделий. «Соло ВКС М» полностью решает данную проблему, поскольку при перегрузках, создаваемых за счет разнонаправленных центробежных сил, дегазация происходит естественным способом. При этом опционально возможно дополнительное оснащение миксера системой вакуумирования с регулятором интенсивности вакуума; компаунды «Силагерм 2108» (рис. 7), «Сила-герм 2113-27»; виксинт ПК-68 (рис. 8).
Отличительной чертой материала является его текучесть, поэтому при смешивании не требуется дополнительной дегазации. Миксер «Соло ВКС М» включен в список оборудования, рекомендуемого ПО «Технология-пласт» – производителем герметика «Силагерм» и виксинта ПК-68, для автоматизации смешивания материала;
виксинт К-68 Б (рис. 9); электроизоляционный заливочный компаунд ЭЗК-6 (рис. 10);
компаунд КПТД-1/1Т «Номакон» (рис. 11); пенокомпаунд эпоксидный ПЭК-74 (рис. 12);
высокотемпературный стеклогерметик для батарей топливных элементов и др.
Подробную информацию о нюансах смешивания вышеупомянутых материалов вы найдете на сайте www.protehnology.ru.
Способность смешивать совершенно различные вещества оказалась востребована и в других областях. Так, «Соло ВКС М» успешно используется для приготовления:
материала для изготовления шариков для унитаза. Неожиданно, правда? Миксером оснащена лаборатория одного из производителей бытовой химии. Паста, получаемая при смешивании порошка и красителя с реагентами, становится основой шариков для унитаза.
Добиться идеальной пастообразной консистенции при подборе рабочего режима было достаточно сложно. В процессе эксперимента при одинаковом количестве оборотов 4-минутное смешивание давало комкообразное состояние материала (рис. 13а), 5-минутное обеспечивало прекрасную консистенцию пасты, но материал начинал перегреваться (см. рис. 13б). Идеальное время с точностью до секунды подбирали уже технологи предприятия;
материала для пульпирования зубных каналов. Еще один интересный проект. Основой материала является аэросил (диоксид кремния) – крайне легкий белый порошок. Поскольку у полученного материала отсутствует срок жизни, полученное вещество предполагается расфасовывать в шприцы и отправлять в клиники. В результате смешивания необходимо было получить однородную консистенцию с минимальной текучестью. То есть материал должен быть достаточно текучим, чтобы набрать его в шприц для дальнейшего использования, и одновременно настолько плотным, чтобы не растекался на соседние ткани при нанесении непосредственно в зубной канал. Ручное смешивание не давало повторяемости результата, при лопастном смешивании значительное количество материала оставалось на лопостях, стенках и дне емкости для смешивания. Смешивание же в «Соло ВКС М» дало идеальный результат (рис. 14).
Планетарный миксер «Соло ВКС М» является первым звеном технологической линии «Би-Микс» (рис. 15), в состав которой также входят экструдер и пневматический дозатор. Линия автоматизирует процессы смешивания, дозирования и заливки полученного материала. На сегодняшний день линией «Би-Микс» оснащены более двух десятков российских предприятий.
Миксер собирается вручную на производстве в Москве. Компания «Протех» приглашает желающих на бесплатное тестовое смешивание ваших материалов. Кроме того, посмотреть оборудование и получить консультацию по его работе можно будет на выставке ExpoElectronica 2025 (стенд компании «Протех»).
Ю. Коваль
Планетарное смешивание, названное так по аналогии с движением планет в Солнечной системе, давно и успешно используется в конструкции кухонных миксеров. Компания «Протех» применила принципы «космической механики» в своем промышленном/лабораторном миксере «Соло ВКС М» для приготовления материалов для герметизации. В статье обсуждается технология планетарного смешивания, рассматриваются особенности конструкции и области применения «Соло ВКС М».
Технология планетарного смешивания лежит в основе миксера «Соло ВКС М» (рис. 1), но, в отличие от кухонных миксеров, в нем нет лопастей, и смешивание материалов происходит исключительно за счет разнонаправленного движения центробежных сил. Устройство миксера на первый взгляд достаточно простое. На концах «коромысла» размещены два контейнера (рис. 2), в которые помещаются емкости с материалом (возможно использование одной емкости, что не влияет на результат смешивания). Одновременно с вращением коромысла происходит вращение контейнеров вокруг своей оси – полная аналогия с движением планет вокруг Солнца (рис. 3).
Похожая технология реализована в миксерах японской компании THINKY, а также в оборудовании компаний Speedmix и ZYE, но, в отличие от «Соло ВКС М», скорость вращения банок вокруг своей оси (так называемого вторичного вала) у них пропорциональна скорости вращения коромысла (первичного вала). Иными словами, если для достижения необходимой для перемешивания перегрузки необходимо задать скорость, например, 2 000 об/мин (зависит от размера миксера, а значит, длины коромысла), то скорость вторичного вала может быть или 1 000 об/мин (1:2) или минимум 500 (1:4). Не для всех материалов, особенно изначально разработанных под ручное смешивание, подходят такие жесткие режимы. Шпатель монтажника вращается со скоростью, близкой к 50 об/мин. Именно такие условия являются идеальными для поддержания заданных физико-химических свойств, например, некоторых компаундов типа «виксинт» (рис. 4).
В миксере «Соло ВКС М» количество оборотов в минуту первичного и вторичного вала задается независимо друг от друга (рис. 5). Такая конструкция позволяет перемешивать материалы без перегрева. Быстро и качественно промешиваются даже виксинты, изначально предназначенные для ручного смешивания.
Кстати, по сравнению с ручным и лопастным смешиванием, планетарное имеет несколько важных преимуществ. Во-первых, качество смешивания. Материал равномерно промешивается во всем объеме емкости до однородной структуры. Во-вторых, время смешивания. У одного из заказчиков нам удалось сократить время смешивания партии материала с 15 мин до трех, то есть в пять раз. В условиях, когда производство максимально загружено, такая оптимизация ускоряет выпуск продукции. И, наконец, 100%-ная повторяемость результатов смешивания, которая исключает человеческий фактор.
Таким образом, безлопастное планетарное смешивание обеспечивает равномерное и быстрое промешивание материала во всем объеме. Перегрузки, возникающие в результате вращения контейнеров с материалом, позволяют равномерно смешивать абсолютно разные по плотности, составу и агрегатному состоянию вещества до однородной консистенции. Количество компонентов для смешивания при этом не ограничено, а их соотношение должно находиться в широком диапазоне от 1:1 до 1:500.
На данный момент миксер «Соло ВКС М» не имеет ни российских, ни зарубежных аналогов. Конструкция миксера разработана на российском предприятии НПП «Протон», дочерней компании ООО «Протех».
Ознакомиться с характеристиками оборудования можно в табл. 1.
Смешивать в миксере можно практически любые вещества вне зависимости от их консистенции, состава и агрегатного состояния. Количество компонентов для смешивания при этом не ограничено, а их соотношение должно находиться в широком диапазоне от 1:1 до 1:500. Миксер способен работать с различными материалами: силиконами, полиуретанами, полисульфидами, акрилами, а также абразивными и проводящими порошками как в жидком, так и в порошковом состоянии. Возможно даже смешивание разновязкостных жидкостей. Отдельно следует отметить, что материалы, требующие предварительного нагрева при ручном смешивании (например, эпоксидная смола, ДБФ и ПЭПА), в миксере «Соло ВКС М» отлично смешиваются при нормальных условиях.
Изначально миксер был создан для работы с герметиками, компаундами (в том числе виксинтами, предназначенными для ручного смешивания) и высоковязкими клеями. Вот лишь небольшой список материалов, которые прошли через нашу лабораторию и применяются на предприятиях, которые уже приобрели наше оборудование:
виксинты У-2-28 (рис. 6) и У-1-18. Одни из самых популярных герметиков, сложность работы с которыми заключается в попадании воздуха в объем материала при ручном и лопастном смешивании. Соответственно, при застывании формируются воздушные полости, которые приводят к поломкам в процессе эксплуатации готовых изделий. «Соло ВКС М» полностью решает данную проблему, поскольку при перегрузках, создаваемых за счет разнонаправленных центробежных сил, дегазация происходит естественным способом. При этом опционально возможно дополнительное оснащение миксера системой вакуумирования с регулятором интенсивности вакуума; компаунды «Силагерм 2108» (рис. 7), «Сила-герм 2113-27»; виксинт ПК-68 (рис. 8).
Отличительной чертой материала является его текучесть, поэтому при смешивании не требуется дополнительной дегазации. Миксер «Соло ВКС М» включен в список оборудования, рекомендуемого ПО «Технология-пласт» – производителем герметика «Силагерм» и виксинта ПК-68, для автоматизации смешивания материала;
виксинт К-68 Б (рис. 9); электроизоляционный заливочный компаунд ЭЗК-6 (рис. 10);
компаунд КПТД-1/1Т «Номакон» (рис. 11); пенокомпаунд эпоксидный ПЭК-74 (рис. 12);
высокотемпературный стеклогерметик для батарей топливных элементов и др.
Подробную информацию о нюансах смешивания вышеупомянутых материалов вы найдете на сайте www.protehnology.ru.
Способность смешивать совершенно различные вещества оказалась востребована и в других областях. Так, «Соло ВКС М» успешно используется для приготовления:
материала для изготовления шариков для унитаза. Неожиданно, правда? Миксером оснащена лаборатория одного из производителей бытовой химии. Паста, получаемая при смешивании порошка и красителя с реагентами, становится основой шариков для унитаза.
Добиться идеальной пастообразной консистенции при подборе рабочего режима было достаточно сложно. В процессе эксперимента при одинаковом количестве оборотов 4-минутное смешивание давало комкообразное состояние материала (рис. 13а), 5-минутное обеспечивало прекрасную консистенцию пасты, но материал начинал перегреваться (см. рис. 13б). Идеальное время с точностью до секунды подбирали уже технологи предприятия;
материала для пульпирования зубных каналов. Еще один интересный проект. Основой материала является аэросил (диоксид кремния) – крайне легкий белый порошок. Поскольку у полученного материала отсутствует срок жизни, полученное вещество предполагается расфасовывать в шприцы и отправлять в клиники. В результате смешивания необходимо было получить однородную консистенцию с минимальной текучестью. То есть материал должен быть достаточно текучим, чтобы набрать его в шприц для дальнейшего использования, и одновременно настолько плотным, чтобы не растекался на соседние ткани при нанесении непосредственно в зубной канал. Ручное смешивание не давало повторяемости результата, при лопастном смешивании значительное количество материала оставалось на лопостях, стенках и дне емкости для смешивания. Смешивание же в «Соло ВКС М» дало идеальный результат (рис. 14).
Планетарный миксер «Соло ВКС М» является первым звеном технологической линии «Би-Микс» (рис. 15), в состав которой также входят экструдер и пневматический дозатор. Линия автоматизирует процессы смешивания, дозирования и заливки полученного материала. На сегодняшний день линией «Би-Микс» оснащены более двух десятков российских предприятий.
Миксер собирается вручную на производстве в Москве. Компания «Протех» приглашает желающих на бесплатное тестовое смешивание ваших материалов. Кроме того, посмотреть оборудование и получить консультацию по его работе можно будет на выставке ExpoElectronica 2025 (стенд компании «Протех»).
Отзывы читателей
