Las aplicaciones de laboratorio modernas exigen el máximo control, la máxima reproducibilidad y una transparencia total de los procesos. La última generación de GrindControl proporciona una solución que cumple estos requisitos de manera constante: potente, inteligente e intuitiva de operar.
GrindControl se usa en procesos de molino de bolas y registra continuamente la presión y la temperatura dentro del recipiente de molienda. El sistema consiste en una unidad de medición de hardware y un software de análisis dedicado, que permiten la visualización y evaluación en tiempo real de los parámetros clave del proceso, la presión y la temperatura.
Esto hace que la preparación de las muestras sea más eficiente, protege los materiales sensibles a la temperatura y garantiza condiciones estables incluso en aplicaciones exigentes, por ejemplo, en las síntesis mecanoquímicas. GrindControl crea transparencia en el proceso de fresado de bolas y constituye la base para obtener resultados fiables y reproducibles.
El monitoreo de la temperatura y la presión ofrece ventajas significativas para diseñar y controlar de manera óptima los procesos de los molinos de bolas para la reducción del tamaño de las partículas, la preparación de muestras y las aplicaciones de investigación.
Sus ventajas:
Calidad: Monitorización de presión y temperatura para obtener resultados fiables y reproducibles.
Eficiencia: La supervisión en tiempo real permite un control preciso de las condiciones del proceso. Los parámetros del proceso, como el enfriamiento, la frecuencia, la duración y los intervalos de pausa de molienda, se pueden ajustar según sea necesario.
Seguridad: Los cambios críticos en la presión y la temperatura se pueden detectar en una etapa temprana, lo que evita errores de proceso y riesgos de seguridad.
Investigación y desarrollo: Se pueden obtener conocimientos más profundos sobre las reacciones mecanoquímicas. Se puede analizar la relación entre los resultados y las variables de estado relevantes.
El sistema GrindControl está disponible para los molinos planetarios de bolas, los molinos mezcladores MM 500 nano/control y para el Emax. Se compone del hardware para la medición de la presión y la temperatura, así como del software de análisis.
El software GrindControl es un programa pequeño e intuitivo que se instala fácilmente en el ordenador. El software registra y almacena los datos de presión y temperatura transmitidos. Los datos se controlan en tiempo real durante la medición y pueden exportarse en formato .pdf o .csv tras la medición.
Otras características del software:
GrindControl es compatible con una amplia gama de aplicaciones y ofrece una mayor seguridad y una regulación precisa de la temperatura para un fresado de bolas controlado y reproducible.
Durante el fresado de bolas, los perfiles de temperatura y presión pueden desarrollarse de manera diferente según el nivel de llenado del recipiente de molienda, el material del recipiente y los parámetros del proceso.
Si bien la temperatura y la presión aumentan gradualmente durante la molienda húmeda del corindón en un recipiente de molienda de 250 ml en un molino de bolas planetario (diagrama de la izquierda), se observa un aumento significativamente mayor a la misma velocidad de rotación en un recipiente de molienda de 500 ml con bolas de acero de mayor diámetro (diagrama de la derecha).
Al monitorear continuamente estas variables de estado con GrindControl, el proceso se puede controlar específicamente y se puede mejorar la seguridad operativa general. Los frascos de molienda con temperaturas elevadas solo deben manipularse con guantes protectores. Los frascos de molienda presurizados solo se pueden abrir con extrema precaución.
Además, GrindControl permite la selección óptima de los tiempos de rectificado y pausa, especialmente para procesos de rectificado de larga duración.
Al moler materiales sensibles a la temperatura, el control de la temperatura desempeña un papel crucial. Para estas muestras, a menudo se aplican pausas específicas de enfriamiento o trituración para proteger las sustancias sensibles del daño térmico. Esto es particularmente ventajoso cuando se procesan productos alimenticios, muestras orgánicas o durante la ruptura celular, ya que evita la pérdida o desnaturalización de los componentes sensibles a la temperatura.
En este ejemplo, el sistema funciona con el control MM 500, que está conectado a una enfriadora externa. Con GrindControl, los parámetros del proceso dentro de la cámara de trituración se supervisan continuamente. Como se ilustra, la cámara de trituración se enfría previamente por debajo de 10 °C y permanece por debajo de la temperatura ambiente durante todo el proceso.
La monitorización continua de la temperatura con GrindControl permite un control preciso del proceso, garantiza resultados reproducibles y, al mismo tiempo, protege los materiales sensibles.
GrindControl ofrece un valor añadido significativo en el desarrollo de síntesis de materiales, como la aleación mecánica y otras reacciones mecanoquímicas.
Se llevó a cabo una síntesis mecanoquímica en el molino mezclador MM 500 nano utilizando un recipiente de acero inoxidable de 125 ml y GrindControl. Los reactivos y las bolas de molienda de 32 × 10 mm se procesaron a 20 Hz manteniendo la atmósfera natural del aire en el recipiente de molienda. Después de unos 20 segundos de molienda, se produjo una ignición que provocó un aumento de la temperatura y de la presión hasta aproximadamente 730 mbar. GrindControl muestra este cambio de estado de forma precisa y en tiempo real, lo que constituye una indicación decisiva para la investigación de esta reacción mecanoquímica (MSR). [8]
En la investigación sobre el cemento sostenible, el sistema GrindControl apoya el análisis de la activación mecanoquímica de los minerales arcillosos. En este proceso, la reactividad puzolánica se puede aumentar significativamente en comparación con las muestras no tratadas o calcinadas (ver figura de la izquierda). Las arcillas activadas sirven como materiales cementosos complementarios (SCM) y permiten reducir las emisiones de CO₂ al reemplazar parcialmente el clínker.
El procesamiento se lleva a cabo en un molino planetario de bolas PM 100 a 500 rpm, utilizando una jarra de 500 ml con doce bolas de acero inoxidable de 20 mm (relación bola-polvo de 25:1). Al vincular los datos de presión y temperatura con las mediciones de reactividad, el proceso de activación puede supervisarse y controlarse específicamente. [9]
Al procesar materiales sensibles a la temperatura, la temperatura debe controlarse con precisión. Con GrindControl, se puede garantizar de forma fiable el cumplimiento de los límites de temperatura especificados.
Durante los procesos de molienda húmeda, los tiempos de molienda prolongados y el alto aporte de energía pueden provocar un aumento significativo de la temperatura y de la presión.
GrindControl mejora la seguridad operativa durante la manipulación y permite optimizar los intervalos de rectificado y pausa.
En mecanoquímica, las condiciones específicas de temperatura y presión son cruciales.
Con GrindControl, estos parámetros pueden monitorizarse con precisión y correlacionarse sistemáticamente con los respectivos resultados de la reacción.
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Los siguientes vídeos ofrecen una visión general concisa de las versiones disponibles, la estructura del sistema y los procedimientos de limpieza adecuados.
Este vídeo presenta las diferentes versiones de GrindControl disponibles y explica los componentes de hardware respectivos. También proporciona una descripción general de la compatibilidad con varios tipos y materiales de fresado.
Este vídeo muestra cómo utilizar el software y explica su estructura. También ilustra claramente la adquisición y visualización de los datos medidos.
Este vídeo muestra el procedimiento de limpieza adecuado del sistema GrindControl después de su uso. Proporciona instrucciones importantes sobre la manipulación segura y la conservación de los componentes para garantizar un funcionamiento fiable y a largo plazo.
La presión y la temperatura se transmiten en tiempo real a través de Bluetooth desde la electrónica GrindControl a un PC. El software registra cinco mediciones por segundo, lo que genera un registro detallado de los perfiles de presión y temperatura.
Los sensores están integrados en la tapa de la jarra de molienda y capturan las condiciones físicas de manera que reflejen con la mayor precisión el entorno que se encuentra dentro de la jarra.
Los filtros sinterizados protegen de forma fiable los sensores del contacto con el material de muestra sólido. Al mismo tiempo, evitan que el material se escape de la jarra de trituración cuando se utilizan las entradas de gas.
El software está disponible de forma gratuita y es compatible desde Windows 11 en adelante.
| Aplicación | Medición de presión y temperatura para molinos planetarios de bolas, Emax y molinos mezcladores MM 500 nano/control. |
| Campos de aplicación | agricultura, alimentos, biología, geología / metalurgía, ingeniería / electrónica, material synthesis, materiales de construcción, medicina / farmacia, medio ambiente / reciclaje, química / plásticos, vidrio / cerámica |
| Rangos de medición | presión de gas: 0 - 500 kPa (5 bar) temperatura: -20 °C - +100 °C |
| Molienda por vía seca | Sí |
| Molienda por vía húmeda | Sí |
| Molienda criogénica | sí, mín. -20 °C |
| Tipo de rcpte. de molienda | Screw-Lock (MM) y EasyFit jars (PM) |
| Material de las herramientas de molienda | acero inoxidable endurecido, Zirkonoxid |
| Vol. rcptes. de molienda | 125 ml (MM); 50 - 500 ml (PM) |
| Transmission frequency | 5 /s |
| Puertos | |
| Conexión eléctrica | batería (hasta 80 horas de funcionamiento) |
| Accesorios | Ayuda para la apertura, herramientas de limpieza, junta tórica, descarga de software, filtro sinterizado, (tapón no incluido) |
| Peso neto | Tapa con unidad sensora 360 g (MM) 1780 g / 1140 g (PM) |
| Normas | CE |
| Requisitos técnicos | PC con Windows 11 y Bluetooth 5.0 o superior |
| Software | seguimiento en directo de los datos de medición, protocolo de medición completo, plantillas almacenables, lista de mediciones realizadas, exportación de datos en .pdf y .csv |
Reservado el derecho a realizar modificaciones técnicas o correcciones.
[8] Reaction scheme and performance of the experiments: Dr. Matej Balaz, Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences (SAS).
[9]: Department of Architecture & Civil Engineering, Centre for Climate Adaptation & Environment Research, University of Bath
