آسیاب گلوله ای | Ball Mill 

آسیاب گلوله ‌ای (Ball Mill) یکی از موثرترین و منعطف‌ترین ابزارها برای خردایش انواع مواد اعم از مواد نرم، سخت و فیبری است. تنوع روش های خردایش در آسیاب گلوله‌ ای آن را به گزینه‌ای مناسب برای فراوری مواد در گستره‌ای از کاربردها تبدیل می‌کند. ضمن اینکه از این فرایند می‌توان برای آلیاژسازی مکانیکی و نیز انجام واکنش های مکانوشیمی استفاده کرد.

به طور کلی فرایند آسیابکاری در یک محفظه استوانه‌ای شکل انجام می‌شود؛ جایی که گلوله ها و پودر با هم مخلوط شده و محفظه شروع به دوران می‌کند. نیروی گریز از مرکز حاصل از دوران محفظه، گلوله‌ها و پودر را تا نیمه‌ی جداره محفظه حرکت می‌دهد. سپس گلوله ها در اثر نیروی وزن سقوط کرده و با برخورد به ذرات پودر روی جداره داخلی یا گلوله‌ی دیگر، موجب خردایش ذرات پودر می‌شوند.

هر چه سرعت دوران محفظه بیشتر باشد، سرعت خردایش افزایش خواهد یافت. اما اگر سرعت دوران از حد مشخصی بیشتر شود، نیروی گریز از مرکز به قدری زیاد می‌شود که گلوله‌ها همواره به دیواره محفظه چسبیده و در اثر نیروی وزن سقوط نخواهند کرد و در نتیجه خردایش متوقف خواهد شد.

 

کیفیت محصول نهایی به تجهیزات و شرایط آسیابکاری وابسته است. در دستگاه های جدید، قابلیت کنترل دما و اتمسفر (خلاء یا استفاده از گازهای خنثی در حین فرایند) مزیت مهمی محسوب می‌شود. همچنین خردایش می‌تواند در محیط تر، خشک و یا تحت شرایط برودتی (Cryogenic Milling) انجام شود. از دیگر مهمترین عوامل تاثیرگذار، نسبت گلوله به پودر و جنس محفظه و گلوله است.

نسبت گلوله به پودر با توجه به جنس ماده خردشونده و ظرفیت و نوع دستگاه آسیاب گلوله ‌ای متغیر است، اما برای آسیاب های با ظرفیت کم، نسبت گلوله به پودر (BPR) 10:1 پیشنهاد شده است.

جنس محفظه دستگاه نیز می‌تواند آلومینا، زیرکونیا، عقیق، فولاد زنگ نزن، کاربید تنگستن و حتی پلیمرهایی مانند تفلون و نایلون (برای کاربردهای خاص) باشد. همچنین جنس گلوله ها می‌تواند از آلومینا، عقیق، فولاد زنگ نزن و غیره باشد. انتخاب هوشمندانه جنس محفظه و گلوله ها در کنترل اندازه، ترکیب شیمیایی و خلوص محصول نهایی بسیار موثر است. به عنوان مثال برای آلیاژسازی مکانیکی، محفظه و گلوله ها باید جنس یکسانی داشته باشند.

انواع مختلفی از دستگاه‌های آسیاب گلوله ‌ای وجود دارند که بسته به ویژگی های آنها، در صنایع مختلفی از جمله صنایع غذایی، داروسازی، معدنی، سرامیک، آلیاژسازی، محصولات شیمیایی، نساجی و سایر مراکز پژوهشی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آسیاب گلوله‌ ای انرژی بالا، آسیاب گلوله ‌ای مخلوط کننده، آسیاب گلوله ‌ای سیاره ‌ای، آسیاب گلوله ‌ای غلتکی و آسیاب گلوله ‌ای ارتعاشی از انواع این دستگاه هستند.