Le broyeur planétaire à billes PM 300 est un modèle de paillasse puissant et ergonomique avec deux stations de broyage pour des bols de broyage jusqu'à 500 ml. Il permet de broyer jusqu'à 2 x 220 ml d'échantillon par charge. La vitesse maximale de 800 min-1 engendre une énergie de broyage extrêmement élevée et donc des temps de processus courts.
Le PM 300 convient parfaitement à pratiquement toutes les industries où le processus de contrôle de la qualité impose les exigences les plus élevées en matière de pureté, de vitesse, de finesse et de reproductibilité. Grâce à son énorme apport d'énergie, qui peut atteindre 64,4 fois l'accélération de la pesanteur, ce broyeur est le choix idéal pour des tâches de recherche telles que la mécanochimie (criblage de co-cristaux, mécanosynthèse, alliage mécanique et mécanocatalyse), ou pour le broyage colloïdal ultrafin à l'échelle du nanomètre.
Bénéficiez d'une manipulation particulièrement ergonomique tout en obtenant les mêmes finesses jusqu'à l'échelle du nanomètre.
Le fonctionnement des broyeurs planétaires à billes RETSCH est particulièrement sûr. Le Safety Slider robuste veille à ce que le broyeur ne puisse être démarré que lorsque le bol de broyage est fixé avec le dispositif de serrage. Le verrouillage automatique assure la fixation correcte et sûre du bol de broyage. Ce système mécanique éprouvé est moins sujet aux pannes que les solutions électroniques - l'utilisateur a toujours un accès total à l'échantillon. Si le système électronique tombe en panne, il n'est par exemple pas possible de déverrouiller les bols de broyage. Pour une sécurité supplémentaire dans le PM 300, un signal sonore et un affichage sur l'écran indiquent que le dispositif de serrage a été fixé avec la force requise de 25 Nm. Pour faciliter l'opération, RETSCH propose un dispositif de serrage pratique. Cela est particulièrement utile lorsque la machine est utilisée dans la plage de vitesse supérieure, entre 600 et 800 min-1.
Le broyage humide est utilisé pour obtenir des tailles de particules inférieures à 5 µm, car les petites particules ont tendance à se charger en surface et à s'agglomérer, ce qui rend difficile un broyage supplémentaire par voie sèche. L'ajout d'un liquide ou d'un agent dispersant permet de séparer les particules.
Pour obtenir des particules très fines de 100 nm ou moins (nano broyage) par broyage humide, il est nécessaire de recourir au frottement plutôt qu'à l'impact. Ceci est obtenu en utilisant un grand nombre de petites billes de broyage qui présentent une grande surface et de nombreux points de friction. Le taux de remplissage idéal du bol de broyage devrait être de 60% de petites billes de broyage.
Pour plus de détails sur le remplissage du bol, le broyage humide et la récupération des échantillons, voir la vidéo.
La vidéo montre un broyage humide dans le broyeur planétaire à billes PM 100.
Le graphique montre le résultat du broyage de dioxyde de titane (TiO2) à 650 min-1 et 800 min -1 dans le PM 300 ainsi que la durée nette de broyage. En raison de l'apport d'énergie plus élevé à 800 min-1, la taille des particules diminue plus rapidement. Cependant, il faut également tenir compte des effets d'échauffement accrus à 800 min-1, qui peuvent nécessiter des pauses plus longues.
Durée nette de broyage du dioxyde de titane avec des billes de broyage de 0,1 mm dans une solution de phosphate de sodium+B62
Les broyeurs planétaires à billes RETSCH conviennent parfaitement aux procédés tels que l'alliage mécanique ou la mécanosynthèse. Pour la plupart de ces applications, le rapport de vitesse de 1:-2 entre le bol et la roue solaire, comme sur les modèles PM 100 et PM 200, est largement suffisant, car la charge de billes génère suffisamment d'énergie d'impact pour permettre la formation d'un alliage ou une réaction. Toutefois, certaines réactions nécessitent une énergie plus élevée. Dans ce cas, on peut recourir au modèle PM 400 MA avec un rapport de vitesse plus élevé de 1:-2,5 ou 1:-3.
Le modèle PM 300 fonctionne avec un rapport de vitesse de 1:-2, mais contrairement aux autres modèles, il atteint une accélération de la pesanteur pouvant aller jusqu'à 64,4 fois grâce à sa vitesse de rotation maximale de 800 min-1 et à sa grande roue solaire. Grâce à la possibilité d'utiliser quatre petits bols de broyage empilables de 12 à 80 ml pour les opérations à petite échelle, ou deux bols d'une taille allant jusqu'à 500 ml, ce broyeur planétaire à billes est parfaitement adapté aux applications de recherche en mécanochimie.
Accélération en fonction de la vitesse dans différents broyeurs planétaires à billes
Le résultat de la préparation des échantillons est également déterminé par le choix du bol de broyage et du remplissage des billes. La gamme des bols de broyage EasyFit a été spécialement conçue pour les conditions de travail extrêmes telles que les essais de longue durée, même à la vitesse maximale de 800 min-1, le broyage humide, les charges mécaniques élevées et les vitesses de rotation maximales ainsi que pour la mécanosynthèse. Ces bols de broyage sont adaptés à tous les broyeurs planétaires à billes RETSCH.
La nouvelle série de bols de broyage EasyFit se caractérise par une structure au fond des bols de 50-500 ml, appelée Advanced Anti-Twist (AAT). Celle-ci garantit que les bols de broyage sont bien fixés, même à grande vitesse, ce qui réduit considérablement l'usure. La fixation sûre des bols de broyage est également considérablement facilitée : pour trouver le bon positionnement des bols de broyage, il est nécessaire d'effectuer une torsion maximale de 60°.
La géométrie des bols de broyage EasyFit dans les tailles 50 ml et 250 ml a été agrandie au niveau du diamètre et réduite au niveau de la hauteur par rapport aux modèles "Comfort"précédents. Cela offre deux avantages : de meilleurs résultats de broyage et des couvercles interchangeables, car il n'y a que trois dimensions de diamètre pour l'ensemble de la gamme de bols de broyage.
Catégories de diamètres
Grâce à un adaptateur spécial, le criblage des cocristaux peut être effectué dans un broyeur planétaire, en utilisant des flacons jetables tels que des flacons en verre GC de 1,5 ml. L'adaptateur comporte 24 positions réparties en un anneau extérieur de 16 positions et un anneau intérieur de 8 positions. L'anneau extérieur accepte jusqu'à 16 flacons, ce qui permet de cribler jusqu'à 64 échantillons simultanément lors de l'utilisation du broyeur planétaire à billes PM 400. Les 8 positions de l'anneau intérieur permettent d'effectuer des essais avec différents apports d'énergie, par exemple pour la recherche sur la mécanosynthèse.
Aussi bien le couvercle de mise sous gaz de protection que le GrindControl peuvent désormais être équipés d'inlays fabriqués dans différents matériaux. Ainsi, en changeant simplement l'inlay, le couvercle peut être utilisé par exemple pour un bol de broyage en acier, mais aussi pour un bol de broyage en zircone.
Pour obtenir des résultats de broyage optimaux, la taille des bols doit être adaptée à la quantité d'échantillon. Dans l'idéal, les billes de broyage sont trois fois plus grandes que le plus grand morceau d'échantillon. Conformément à cette règle générale, le nombre de billes de broyage pour chaque taille de bille et chaque volume de bol est indiqué dans le tableau ci-dessous. Par exemple, pour pulvériser 200 ml d'un échantillon composé de particules de 7 mm, il est recommandé d'utiliser un récipient de 500 ml et des billes de broyage d'une taille d'au moins 20 mm ou plus. Selon le tableau, 25 billes de broyage sont nécessaires.
| Bol de broyage volume nominal |
Quantité d'échantillon | Taille d'alimentation maximale | Remplissages de billes recommandés (en unités) | ||||||
| Ø 5 mm | Ø 7 mm | Ø 10 mm | Ø 15 mm | Ø 20 mm | Ø 30 mm | ||||
| 12 ml | jusqu’à ≤5 ml | <1 mm | 50 | 15 | 5 | - | - | - | |
| 25 ml | jusqu’à ≤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 | |
La réussite d'un processus de broyage dans un broyeur planétaire à billes dépend des réglages de la machine, mais aussi du niveau de remplissage du bol de broyage. Le volume utilisable des bols dépend du type d'échantillon. Le nombre de billes de broyage indiqué dans le tableau indique la quantité minimale par bol. On obtient un meilleur résultat avec un plus grand nombre de billes appropriées, si cela est indiqué. Dans des cas exceptionnels, le nombre de billes peut être réduit jusqu'à 15 %, mais cela entraîne une usure plus importante des outils de broyage.
Les broyeurs planétaires à billes RETSCH conviennent parfaitement pour le broyage par ex. d'échantillons de déchets, béton, de bentonite, sols, déchets électroniques, minerais, peintures et vernis, fibres, tissus, plâtre, verre, cheveux, pierres semi-précieuses, bois, hydroxylapatite, calcaire, kaolin, catalyseurs, céramique, boues d'épuration, os, fibres de carbone, charbon, coke, compost, alliages, oxydes métalliques, minéraux, papier, pigments, matière végétale, polymères, quartz, semences, scories, tabac, minéraux d'argile, cellulose, clinker de ciment, ; etc.
11 g d'échantillon
Bol de broyage de 50 ml en carbure de tungstène
4 billes de broyage de 20 mm en carbure de tungstène
4 min à 400 min-1
Échantillon de 85 g
Bol de broyage de 125 ml en oxyde de zirconium
Billes de broyage de 7 x 20 mm en oxyde de zirconium
12 min à 500 min-1
100 g d'échantillon + 190 ml de solution de phosphate de sodium
500 ml bol de broyage en oxyde de zirconium
1 kg de billes de broyage de 2 mm en oxyde de zirconium
3:30 min de broyage net à 650 min-1
Les pauses de broyage aident à maintenir une température basse à l'intérieur du bol de broyage+B56
125 g d'échantillon
500 ml bol de broyage en oxyde de zirconium
8 billes de broyage de 30 mm en oxyde de zirconium
3 min à 350 min-1
| Applications | pulverizing, mixing, homogenizing, colloidal milling, mechanical alloying, mechanochemistry, co-crystal screening |
| Champ d'application | agriculture, biologie, chimie / matériaux de construction, environnement / recyclage, géologie/ métallurgie, ingénierie/électroniques, médecine / produits pharmaceutiques, verres/céramiques |
| Matière chargée | tendre, dur, cassant, fibreux - sec ou humide |
| Principe de broyage | impact, friction |
| Granulométrie initiale Max* | < 10 mm |
| Finesse finale* | < 1 µm, pour le broyage colloidal < 0,1 µm |
| Charge / quantité alimentée* | max. 2 x 220 ml |
| Nb de stations de broyage | 2 |
| Rapport de vitesses | 1 : -2 |
| Vitesse de rotation de la roue solaire | 50 - 800 min-1 |
| Diamètre efficace de la roue solaire | 180 mm |
| G-force | 64 g |
| Type de bols de broyage | En option, des couvercles d'aération, des dispositifs de fermeture de sécurité |
| Matériau des outils de broyage | acier inox trempé, carbure de tungstène, agate, oxyde d'aluminium fritté, oxyde de zirconium |
| Tailles des bols de broyage | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml / 250 ml / 500 ml |
| Bols de broyage empilables | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml |
| Adapter for single-use glas vials | 24 x 1.5 ml / 7 x 20 ml |
| Réglage de la durée de broyage | numérique, 00:00:01 à 99:59:59 |
| Mode de fonctionnement intermittent | oui, avec inversion du sens de rotation |
| Intervalle de temps | de 00:00:01 à 99:59:59 |
| Temps de pause | de 00:00:01 à 99:59:59 |
| Programmes mémorisables (SOP) | 12 |
| Programmes de cycles mémorisables | 4 |
| Mesure de l'apport énergétique possible | Oui |
| Interfaces | USB, RASPI |
| Entraînement | Moteur asynchrone triphasé avec convertisseur de fréquence |
| Puissance d'entraînement | 2,5 kW |
| Donnée d'alimentation électrique | 200-240 V, 50/60 Hz |
| Connexion d'alimentation | monophasé |
| Indice de protection | IP 20 |
| Puissance consommée | ~ 3335 VA |
| l x H x P fermé | 745 x 525 x 580 mm |
| Poids net | ~ 118 kg |
| Normes | CE |
| Brevet / Brevet d'utilité | Oui |
Les bols de broyage sont disposés de manière excentrique sur la roue solaire du broyeur planétaire à billes. Le mouvement de rotation de la roue solaire est opposé à la rotation des bols de broyage, dans un rapport de 1:-2. Les billes de broyage se trouvant dans les bols de broyage sont influencées par des mouvements de rotation superposés, appelés forces de Coriolis. Les différences de vitesse entre les billes et les bols de broyage provoquent une interaction entre les forces de frottement et d'impact, ce qui libère des énergies dynamiques élevées. L'interaction de ces forces est à l'origine du degré de broyage élevé et très efficace des broyeurs planétaires à billes.B3
