ROSSミキサー：3Dプリント業界がミキシングマシンのポートフォリオから得られるメリット

この投稿は warrior bear によって 2023-8-2 19:54 に最後に編集されました。

1842 年以来、Charles Ross とその子会社 (ROSS Mixers) は、工業用混合、ブレンド、乾燥、分散機械および装置の設計と製造に携わり、幅広い業界のさまざまな処理ニーズを満たすカスタム設計と標準設計を提供しています。現在までに、ROSS Mixers は製造業界にサービスを提供してきた 180 年以上の経験があります。3D プリント企業は ROSS 製品からどのようなメリットを得られるのでしょうか?この号の記事では、ROSS Mixers の製品ポートフォリオに焦点を当て、3D 印刷業界がその製品ラインからどのようなメリットを得られるかについて洞察を提供します。

積層造形で使用される原材料は、3D 印刷プロセスにおいて重要な役割を果たします。高品質の 3D プリント部品を製造するには、原材料も一貫して高品質でなければなりません。ほとんどの原材料は単一成分の材料ではなく混合物であるため、混合およびブレンド技術は積層製造プロセスにおいて重要な役割を果たします。完成品の強度、質感、外観、導電性、耐久性などの重要な特性は、混合操作によって直接影響を受けます。したがって、適切な混合装置を選択することが、配合の精度とバッチ間の再現性を実現するための第一歩となります。
3D プリンティング業界において、ROSS はさまざまな材料の製造に最適化された幅広い機器とハイブリッドソリューションを提供しています。さらに、同社の製品ラインは、世界中の化学、医薬品、食品、プラスチック、複合材料、接着剤、コーティング、エレクトロニクス産業の幅広い用途で使用されています。
△チャールズ・ロスとその子会社のロゴ。画像はROSS Mixersより。
ROSSミキサー産業用製品ポートフォリオ
ROSS Mixers ドラムミキサーは、3D プリントで使用される金属粉末や合金粉末の製造に最適です。実際、すべての乾式混合技術の中で、ドラムミキサーは、機械の摩耗を最小限に抑えながら大量のバッチを処理するのに最適な選択肢です。
拡散を主な混合メカニズムとして使用するタンブル混合は、研磨性固体や砕けやすい原料の処理に適した、影響の少ないプロセスです。このプロセスは、微量成分や添加物を含む精密な混合物を作成する場合にもよく使用されます。これらのドラムミキサーは、適切な混合も保証します。これは、目標の粒度分布を持つ、高純度で化学的に均一な球状粉末を製造するために重要です。これにより、優れた流動特性と高い嵩密度も実現します。
ROSS Mixers ドラムミキサーのもう一つの大きな利点は、ダブルコーンと V コーンのコンテナ形状です。これにより、混合材料を完全に排出できるため、スループットが向上し、汚染のリスクが軽減され、清掃が容易になります。
△ ROSS Mixers Vコーンドラムミキサー。写真提供：ROSS Mixers。
ROSS ミキサー高せん断ミキサー (HSM) は、高せん断と強力な乱流を必要とする低粘度アプリケーション向けに設計されています。これらのミキサーは、樹脂やワックスへの顔料、添加剤、充填剤の分散、ポリマー懸濁液、セラミックスラリー、潤滑剤（シリコーンエマルジョンや PTFE 懸濁液など）やバインダー溶液の調製などの 3D 印刷アプリケーションに最適です。
高せん断ミキサーはバッチ (垂直) またはインライン (水平) 構成で利用でき、固定されたステーター内で高速で回転するローターで構成されています。このプロセスでは非常に急速な混合が実現し、ローターの先端速度は通常 3,000 ～ 4,000 フィート/分に達します。これにより凝集体が分解され、液滴のサイズが小さくなります。
△移動式エレベーター付きROSS間欠高せん断ミキサー。写真提供：ROSS Mixers。
ROSS ミキサーは、ローター/ステーター設計の重要な拡張である SLIM (固体/液体注入マニホールド) テクノロジーも提供しています。この高速粉末誘導システムを ROSS 高せん断ミキサーに追加して、ローターの後ろに真空を作り出すことができます。この真空を利用して、粉末（または液体）の原料を高せん断ゾーンに直接注入することができます。
このプロセスは、液体と混ざりにくい粉末に最適です。たとえば、フュームドシリカ、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボマー、ベントナイト、またはキサンタンガムで増粘された原材料または中間材料は、SLIM システムによる粉末導入の恩恵を受けることが多いです。
△ ROSSミキサー SLIM搭載インライン高せん断ミキサー。 ROSS Mixers の写真
ROSS MIXER マルチシャフトミキサーは、高せん断ミキサーと同様の分散、乳化、均質化機能を提供します。ただし、これらの機械は粘性のある材料を回転させたり、真空下で混合したり、より厳密な温度制御を提供したりできます。これらの機械の一般的な構成は、高せん断ミキサー、高速分散機、3 翼アンカーで構成される 3 軸ミキサーと、よりコスト効率の高い 2 軸ミキサーの 2 つです。構成は高速分散装置と 2 翼アンカーで構成されます。
これらのミキサーは、単軸装置に比べて優れた粘度と熱伝達能力を備えています。さらに、これらは密閉系であるため、高密度、優れた分散品質、より優れた引張特性、より少ない欠陥、より長い安定性など、真空混合の利点が得られます。
マルチシャフトミキサーの一般的な用途には、ポリビニルアルコール溶液、プラスチゾルおよびその他の熱可塑性インク、ゴム化合物、ポリウレタンベースの複合材料、強化エポキシおよびその他の充填樹脂などがあります。
△ ROSSミキサー二軸・三軸ミキサー。写真提供：ROSS Mixers。
ROSS Mixers は、高粘度の 3D プリンター原料の製造に最適なさまざまなプラネタリーミキサーも提供しています。 ROSS デュアルプラネタリーミキサーは、高粘度の 3D プリンター原料の製造に最適で、最大 600 万 cP 以上の粘度配合に最適化されています。
この装置製品は、共通の軸上で混合容器の周りを周回しながら独立して回転する 2 つの同一のブレードで構成されています。 2 枚のブレードが製品エリアの各ポイント上を移動し、コンテナ全体でわずか 36 回転で製品バッチ全体に物理的に接触します。
これらの機械のブレードは比較的低速で動作するため、これらのミキサーは、ポリマー、ワックス、または樹脂バインダー内の金属またはセラミック分散液を含む研磨用途に耐えることができます。同様に、ハイドロゲルや複合フォームなどのせん断に敏感な材料も、ダブルプラネタリーミキサーで広く生産されています。
△ ROSSミキサーダブルプラネタリーミキサー。写真提供：ROSS Mixers。
ROSS PowerMix は、高速撹拌と低速撹拌を組み合わせて、最初は混合物を非常に流動的にし、バッチ処理全体を通して濃くするハイブリッド惑星分散機です。
PowerMix は、水のような粘度から約 200 万 cP まで、どの段階でも高せん断を与えることができます。さらに、両方のスターラーは独立して制御されます。これにより、混合サイクル全体にわたって製品が変化するにつれて、フローパターンとせん断速度を微調整できます。
ROSS ミキサーには、プラネタリーダブルディスパーサー (PDDM) を備えた 4 シャフト設計もあります。この強力なシステムは、2 つの遊星ブレードと 2 つの高速分散ブレードを組み合わせています。これにより、固体添加剤をより大量に、より短い間隔で生産することが可能になります。材料が特に密度が高かったり粘着性があったりする場合でも、凝集体はより速く分解され、回転は極めて効率的になります。
△ ROSSミキサープラネタリーダブルディストリビューター。写真提供：ROSS Mixers。
ROSS ミキサーインターフェースサーフェスジェネレーター (ISG) スタティックミキサーは、射出成形および押し出しアプリケーションに最適です。実際、ROSS は、ISG スタティックミキサーが射出成形および押し出しアプリケーションで最も広く使用されているスタティックミキサーモデルの 1 つであると主張しています。
静的混合を使用すると、射出成形および押し出し成形製品の品質が向上することが実証されています。溶融材料は、金型アセンブリの前にノズル内に取り付けられた一連の静的ミキサーアセンブリを通じて注入されます。スタティックミキサーは、非常に短いパイプ長内での押し出しフローの複数の差異を修正できます。
熱の均質化、一貫した密度と濃度、最小限の添加物による色混合の改善、すべての原材料の効率的な使用、最終製品における縞や曇りの除去、高品質と収量など、これらは利点のほんの一部です。
△ ISGスタティックミキサーエレメント。 ROSS Mixers からの写真と画像。
プラスチック樹脂とナイロン粒子の乾燥と混合のための ROSS 垂直ミキサー<br /> プラスチック樹脂は周囲の水分を吸収します。水は表面に蓄積しますが、プラスチックが吸湿性の場合はポリマー内部に蓄積します。乾燥は非常に重要です。最初の樹脂材料に過剰な水分が含まれていると、完成した部品の強度が低下し、外観に欠陥が生じ、性能が低下する可能性があるためです。
ROSS ミキサーの真空機能付き垂直ミキサー/乾燥機は、プラスチック樹脂を乾燥するための「実績のある」装置です。真空乾燥は、水分を除去するために比較的低い温度を必要とするため、熱劣化を心配することなく熱に弱いプラスチックを製造するための効果的な技術です。
真空状態が確立されると、低い絶対圧力、穏やかな加熱、および混合物のゆっくりとした撹拌により、バルク材料から水分が急速に除去されます。このプロセス中に生成された蒸気はろ過され、凝縮されます。該当する場合、レシーバーは凝縮液を収集し、安全に廃棄または再利用します。
△プラスチック樹脂、ナイロンペレットの加工方法。画像はROSS Mixersより。
ナイロンペレットは、他のプラスチックと混合されたり、潤滑剤の粉末でコーティングされたり、強化顔料やその他の添加剤と組み合わせられたりすることがよくあります。
場合によっては、最終製品の欠陥やプロセスの変動を避けるために、ペレットの水分含有量を減らす必要があります。過度に乾燥するとナイロンペレットの流動性が損なわれる可能性があるため、理想的なレベルまで乾燥することが重要です。適応性の高いスタンドミキサーは、上記の目標を達成するのに最適です。
ROSS 垂直ミキサーは、ナイロンペレットをほぼあらゆる形状とサイズの他の固体添加剤やポリマーと混合することもできます。垂直ミキサーは、プラスチック樹脂の場合と同じプロセスをナイロンペレットにも使用します。
ROSS ダブルプラネタリーミキサー歯科用複合材用混合装置<br /> 歯科用複合材では、強化相としてガラスやセラミックの粒子がよく使用されます。ダブルプラネタリーミキサーは、歯科用複合材を準備するための実績のある優れたツールです。改良されたスパイラルブレード設計により、混合が向上し、最大 600 万 cP までの粘度ピークをより直接的に管理できます。 Ross High Viscosity "HV" ブレード (米国特許番号 6,652,137) は、この種のブレードとしては初であり、特定の混合動作を生み出すために正確に角度が付けられたプロファイルを特徴としています。
Ross ツインプラネタリーミキサーは、材料を粉砕するために世界中で使用されており、通常は硬質クロムメッキされているか、Kynar (ポリフッ化ビニリデン) または酸化アルミニウムで覆われています。研磨複合材を従来のステンレス製ミキサーで混合すると（配合物にステンレス粒子が組み込まれます）、ペーストの色が変わります。歯科用複合材では、正確な光学性能が重要であるため、わずかな汚染も許容されません。

△ダブルプラネタリーミキサーは歯科用複合材料に使用される混合装置です。画像はROSS Mixersより。
ROSS ミキサーテクノロジーの詳細や見積もり依頼については、次のリンクをご覧ください: https://www.mixers.com/quote/

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