入事例

ARE-500 酸化チタンなどの粉末 放熱セラミックス部材 研究開発担当
高粘度のバインダーと粉末の均一混合

  • 大気圧タイプ
  • R&D
  • 中・小型機
  • 分散

高粘度バインダーと紛体の攪拌がうまくいかない

放熱セラミックス部材の研究・開発に携わっており、扱う材料は、アルミナや酸化チタンなどの粉体と各種の樹脂バインダーです。
材料の攪拌は基本的に手攪拌で行っていたのですが、高粘度のバインダーに大量の粉体を混ぜ合わせる条件ではほとんど成果を出せずにいました。粉体は凝集性があるため、量が少なくても均一に混ぜることが難しい材料です。粉体の添加量が多くなれば、バインダーが増粘するため、粉がダマとなって残ってしまうこともよくありました。改めてバインダーを加えて、再攪拌してみても、自分たちが理想とするスラリーの実現には程遠い状態でした。
攪拌前に粉末をふるいにかけたりすることで、見た目にはダマが目立たなくなったこともありましたが、再現性がありませんでした。開発製品に即した一定量での評価・検証で成果を出すことが目的でしたから、粉体の量を減らすことはできません。均一攪拌の課題は、そのままスラリーの調整精度の課題でした。決められた条件で、粉体を高粘度バインダーに調合できなければ、目標とする最終的な製品の品質に到達できません。現状のやり方を根本から変える必要があり、最適な解決策を毎日探していました。

「自転・公転で400Gの遠心力」に期待が膨らみ・・・

攪拌装置を導入することになり、手始めにプロペラ式攪拌機を試しましたが、手攪拌よりは精度が高いものの、粉体を入れたことで増粘したバインダーではプロペラにまとわりついた材料が離れず、均一な仕上がりとは言えませんでした。使用後のプロペラ洗浄にも時間がかかり、材料のロスも多く、プロペラ式では成果を得られそうにありませんでした。他の方式の攪拌装置がないか情報収集していたところ、シンキーの自転・公転ミキサーを発見しました。プロペラ式の攪拌装置とは全く異なる原理と聞き、まずは相談してみました。
後日、来社したシンキーの営業担当者と技術者から自転・公転ミキサーの原理や性能、実績について一通りの説明を受けました。「自転と公転の組み合わせで、400Gもの強力な遠心力が働く」、「容器内の材料に対流が生じ、高粘度のバインダーと凝集しやすい粉体の組み合わせでも均一に分散が可能」との言葉に期待が膨らみました。また、容器に入れた材料を遠心力のみで混ぜるため、プロペラ式のように攪拌後の洗浄もいらず、材料のロスを最小限にできるなどの説明もあり、デモをお願いすることにしました。
デモでは手攪拌では混ぜ込むことさえできず、ほとんど諦めていた大量の粉体を用いる条件を試しました。今まで数時間かけても満足いく状態にならなかったものが、わずかに数分で均一なセラミックススラリーになっていたのには、驚かされました。そればかりか、再現性もあり材料条件に応じた装置の設定をメモリできる点も高い評価につながっていたと思います。

・お客様の了解を得て掲載しています。

ご導入いただいたのは

ARE-500

ARE-500

あわとり練太郎の導入で、高粘度のバインダーと
凝集しやすい粉体の分散、脱泡を実現
自転・公転ミキサー ARE-500

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