Máquina de Fresagem a Jato: Redução Precisa de Tamanho de Partículas Explicada

O Que é uma Máquina de Fresagem a Jato?

Máquinas de fresagem a jato, frequentemente abreviadas como máquinas de moagem a jato, são máquinas de fresar usadas para reduzir tamanho de partícula (granulometria) usando jato de ar comprimido de alta velocidade. Podem ser configuradas para produzir partículas abaixo de tamanho designado enquanto continuam a moer partículas além daquele tamanho, resultando em produto com distribuição de tamanho estreita.

Estas partículas sólidas a granel podem ter atributos distintos, como farmacêuticos, pós metálicos ou minerais, e alimentos. Comparadas com outros equipamentos de perfuração e fresagem, ou mais particularmente moinhos de impacto, máquinas de fresagem a jato têm unicamente nenhuma peça móvel pois a energia é fornecida por gás disperso em alta velocidade em câmara de moagem onde partículas grossas são introduzidas. O mecanismo gira em torno do impacto entre as próprias partículas ou contra a parede da câmara.

Como Funciona a Máquina de Fresagem a Jato?

O princípio de funcionamento pode ser explicado em várias partes. Vamos começar com impacto de velocidade. Como a máquina reduz tamanho de partícula é através de impacto de alta velocidade entre aquelas partículas, e interação entre parede da câmara e partículas. A energia (tipicamente ar) fornecida à máquina em alta velocidade permite múltiplos impactos de alta velocidade, levando a comunicação excepcionalmente forte das partículas de alimentação.

A energia ou gás mencionado refere-se a ar, vapor, ou gases inertes, com ar sendo o mais prevalente e amplamente disponível. Porém não é a opção mais barata e também requer quantidade substancial de energia. Pressão do ar é tipicamente 3,5-8,5 bar g. Outro gás é vapor, relativamente menos caro que energia de ar desde que a fábrica tenha caldeiras eficientes. Mas vapor é tipicamente usado apenas como energia quando não interage com o material (ex: calor). Pressão é tipicamente 7-15 bar g a 200-520°C neste caso. A última alternativa são gases inertes, geralmente referidos como nitrogênio ou argônio para aplicações especializadas.

Designs de Máquina de Fresagem a Jato

A máquina pode vir em diferentes designs. Apresentaremos dois dos comuns nesta seção.

Máquina de Moagem a Jato de Leito Fluidizado

Este tipo é acoplado com câmara vertical cilíndrica onde partículas são introduzidas no centro e gás é inserido na base como energia para produzir impacto. Saída de exaustão é liberada do topo, e a saída é acoplada com classificador que permite seleção de partículas; partículas acima do tamanho designado precisam ser recicladas de volta à câmara, e partículas abaixo do tamanho alvo saem do moinho. Partículas são fluidizadas conforme gás é inserido na base, criando correntes de circulação.

Máquina de Moagem a Jato sem Classificador de Ar

O design deste tipo é relativamente mais simples. Como o nome implica, não tem classificador de ar como o correspondente fluidizado. O princípio envolve alimentar materiais em câmara de moagem semelhante a disco onde gás é inserido em vários pontos. O meio da câmara atua como saída para material moído e ar.

Outros componentes-chave incluem o sistema de alimentação. O sistema da câmara serve como eclusa de ar para prevenir escape do ar bem como entrada de material. Então, separação de sólidos será realizada. Grande volume de gás deixará a máquina junto com partículas do moinho. Partículas de interesse terão que ser separadas do gás. Isto é tipicamente realizado usando ciclone ou filtro, ou combinação de ambos.

Limitações da Máquina de Fresagem a Jato

Máquinas de moagem a jato são atraentes por alguns pelos seguintes benefícios:

• Como mencionado, não têm peças móveis diferente de outros equipamentos. Então não são suscetíveis a desgaste mecânico ou quebras que poderiam impactar adversamente produtos finais.
• Permitem distribuição estreita de tamanho de partícula, comumente abreviada como PSD.
• Permitem saída de tamanho de partícula muito fino, potencialmente variando de 1 a 10 mícrons para certos materiais.

Desvantagens da Máquina de Fresagem a Jato

Máquinas de perfuração incorporam princípio único de injeção de gás como fonte de energia (ex: ar, vapor, gases inertes como argônio e nitrogênio). Mas também por causa da tecnologia única enfrenta certas limitações:

• Requerem grandes quantidades de energia para comprimir o gás, significando que são tipo de maquinário de nicho para acomodar certos produtos especializados. Isso torna o processo mais competitivo do que precisa ser.
• Como mencionado, requerem sistema de separação que separa partículas desejadas do gás disperso. Esta é parte essencial do processo que permite moagem ser realizada, que por sua vez incorre em custos adicionais e requer mais espaço.