对于新工厂的工艺设计人员,其目标是按照设计简介的要求设计能够持续、高效加工粉体的设备。相比之下,生产团队之一的工程师很少能够更换设备,因此必须使用现有工厂设备来获得可接受的工艺性能。虽然这些目标有所不同,但两个群体都需要详细地理解工艺,了解粉体特性与工艺设备之间的相互关系,以及如何结合生产得到性能和质量达标的产品。对于颗粒加工业而言,这可能是一项艰巨的挑战。为了成功地设计和实现粉体加工流程,工程师需要确定特定的单元操作对粉体的具体要求,然后测量粉体对这些环境条件的响应。
例如混料从料斗流入压片机进入料靴,每当粉体平面低于某一高度时,一批新的粉料就会重新注满料斗。值得注意的是,某些混料再次注入后,短时间内下料流动将不稳定,可能导致工厂停工。当料斗中的粉体恢复流动时,堵塞现象就会转移到料靴的位置,使得流入模具的流动性较差,从而导致粉料填充不均匀。然而并非所有的混料都表现出这种行为。
通过对这些简单工艺步骤的分析,可以得到粉体加工所处的条件。在下料的过程中,料斗出口处的粉料被其上方粉体的重量所压制,重力则是与粉体高度密切相关。当进料靴内的粉体停止流动时,周围机械振动可能导致固结的问题。因此粉体对直接压缩或振动所造成固结的响应是高度相关的。如果粉体固结导致流动特性发生重大的变化,则有可能出现更多的问题。
通用粉体测试仪在一台仪器中集成了整体、剪切和动态测量功能,因此为工程师提供了直观、灵敏的方法,可以测量运动状态的粉体,并可在固结、预处理、充气甚至流化的状态下分析样品。通过比较样品预处理后的流动能与通过压缩或振实固结的流动能,可得到固结指数(CI)。以这种方式量化了粉体的响应,从而可以观察并解释上述加工行为。
通过比较和研究两种不同粉体A和B在模具中的填充性能,可以很好地证明以上论点。试样A的CI值(振实后)为1.11,而试样B的CI值为2.32。这表明试样B是一种更粘的材料,具有非常细微(4微米)的棱角颗粒,受振动的影响明显大于试样A。模具填充试验证实,样品B固结后的性能会显著下降,并且也可以从测试结果中得到验证。试样A则表现出更优异的性能。
在这种情况下,工艺设计人员具有以下选项 — 选择一个壁面更陡峭的、更容易调节的料斗;遵循减少设备振动的原则;或安装可快速疏通料斗堵塞的组件。利用上述信息,生产团队就可以在料斗填充环节采用更好的方法,并积极应对堵塞的问题。使用较少量的粉料,同时更频繁地加料可
match 能是减少对工艺流程干扰的最佳方法之一。两组粉料采用细化的性能指标并且更有相关性的测试,在测试结果中获得的信息可以有效地控制设计参数或得到实际方法,从而实现生产目标。富瑞曼仪器系统已广泛应用于不同行业,提供的数据最大限度地提高了工艺和产品的理解,加速了研发和配方的成功商业化,并支持粉体工艺的长期优化
富瑞曼科技总部位于英国格洛斯特郡,在全球主要地区拥有运营中心和分销合作伙伴。公司曾荣获“女王国际贸易企业奖”。
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