Ścieranie

Ścieranie, zużycie i rozdarcie

to ważne pojęcia w przypadku mieszania lub transportu materiałów sypkich.

Ścieranie zawsze występuje w obszarze styku, gdy dwa ciała poruszają się względem siebie. Twardsze z dwóch ciał uszkadza powierzchnię bardziej miękkiego ciała stałego. Ta forma ścierania nazywana jest abrazją.

Ścieranie zwiększa się

• gdy współczynnik tarcia między ciałami jest wysoki
• gdy ciśnienie między ciałami wzrasta
• gdy powierzchnia poruszających się ciał jest chropowata
• gdy różnica prędkości między ciałami wzrasta
• jeśli tarcie między poruszającymi się ciałami wzrasta (może to mieć miejsce w przypadku podgrzania)
• jeśli między ciałami znajduje się lepka ciecz
• jeśli między ciałami znajduje się proszek ścierny.

Ciała obejmują również cząstki materiału sypkiego. Mają one zazwyczaj nieregularny kształt. Mają one najmniejszą i największą średnicę. Ciała stałe luzem można sklasyfikować według wielkości cząstek w następujący sposób:

• mikrostruktura: 10-6 metrów (oznaczenie µm)
• nanostrukturalne: 10-9 metrów (oznaczenie nm)

Podczas mieszania materiału sypkiego za pomocą obracającego się mieszadła, moment obrotowy napędu jest miarą „tarcia wewnętrznego” materiału sypkiego. Podczas mieszania lub przenoszenia cząstki ocierają się o siebie. Jednak ocierają się one również o narzędzie mieszające i ścianę komory mieszania.

Zużycie narzędzia mieszającego i pojemnika mieszającego jest niepożądane. Z jednej strony zanieczyszczają one mieszankę, a z drugiej niszczą mieszalnik.

Środki zaradcze to

1. Zmniejszenie prędkości narzędzia mieszającego.
2. Skrócenie czasu mieszania; jednak punkty 1) i 2) działają tylko wtedy, gdy system mieszania ma wysoką wydajność mieszania.
3. Zmniejszenie prędkości transportu.
4. Wybór szczególnie twardego materiału mieszającego do mieszalnika/przenośnika.
5. Opancerzenie części narzędzia poprzez spawanie twardym metalem.
6. Wybór odpowiedniej powłoki (ceramika tlenkowa).