Die Planeten-Kugelmühle PM 300 ist ein leistungsstarkes und ergonomisches Tischmodell mit zwei Mahlstellen für Mahlbecher bis zu 500 ml. Sie erlaubt die Vermahlung von bis zu 2 x 220 ml Probenmaterial pro Charge. Die maximale Drehzahl von 800 min-1 bewirkt eine extrem hohe Zerkleinerungsenergie und damit kurze Prozesszeiten.
Die PM 300 ist in nahezu allen Industrien zu finden, in denen die Qualitätskontrolle höchste Anforderungen an Reinheit, Geschwindigkeit, Feinheit und Reproduzierbarkeit stellt. Mit einem Energieeintrag, der das 64,4-fache der Erdbeschleunigung betragen kann ist diese Mühle ideal geeignet für Aufgaben in der Forschung wie Mechanochemie (Co-Kristall Screening, Mechanosynthese, mechanisches Legieren und Mechanokatalyse) oder ultrafeine Kolloidvermahlung im Nanometerbereich.
Profitieren Sie von einer besonders ergonomischen Handhabung bei gleichen Feinheiten bis in den Nanometerbereich.
Der Betrieb der RETSCH Planeten-Kugelmühlen ist besonders sicher. Der robuste Safety Slider sorgt dafür, dass die Mühle erst dann gestartet werden kann, wenn der Mahlbecher mit der Spannvorrichtung fixiert ist. Die selbsttätige Verriegelung sorgt für den korrekten, sicheren Sitz des Mahlbechers. Dieses bewährte mechanische System ist weniger störanfällig als elektronische Lösungen - der Benutzer hat jederzeit vollen Zugriff auf die Probe. Wenn das elektronische System ausfällt, ist es beispielsweise nicht möglich, die Mahlbecher zu entriegeln. Für zusätzliche Sicherheit in der PM 300 sorgt ein akustisches Signal und eine Anzeige im Display, wenn die Spannvorrichtung mit der erforderlichen Kraft von 25 Nm fixiert wurde. Zur Erleichterung des Vorgangs bietet RETSCH eine praktische Spannhilfe an. Dies ist besonders hilfreich, wenn die Maschine im oberen Drehzahlbereich zwischen 600 und 800 min-1 betrieben wird.
Die Nassvermahlung wird eingesetzt, um Partikelgrößen unter 5 µm zu erzielen, da kleine Partikel dazu neigen, sich an der Oberfläche aufzuladen und zu agglomerieren, was eine weitere Zerkleinerung im Trockenverfahren erschwert. Durch Zugabe einer Flüssigkeit oder eines Dispersionsmittels können die Partikel separiert werden.
Um sehr feine Partikel von 100 nm oder weniger (Nanovermahlung) durch Nassvermahlung zu erzeugen, ist eher Reibung als Prall erforderlich. Dies wird durch die Verwendung einer großen Anzahl kleiner Mahlkugeln erreicht, die eine große Oberfläche und viele Reibungspunkte aufweisen. Der ideale Füllgrad des Mahlbechers sollte aus 60 % kleinen Mahlkugeln bestehen.
Weitere Einzelheiten zur Becherbefüllung, Nassvermahlung und Probenrückgewinnung erfahren Sie im Video.
Das Video zeigt eine Nassvermahlung in der Planeten-Kugelmühle PM 100.
Die Grafik zeigt das Ergebnis der Zerkleinerung von Titandioxid (TiO2) bei 650 min-1 und 800 min -1 in der PM 300 sowie die Netto-Mahldauer. Durch den höheren Energieeintrag bei 800 min-1 nimmt die Partikelgröße schneller ab. Allerdings sind auch die erhöhten Erwärmungseffekte bei 800 min-1 zu berücksichtigen, die längere Pausen erforderlich machen können.
Netto-Mahldauer von Titandioxid mit 0,1 mm Mahlkugeln in Natriumphosphatlösung
RETSCH-Planetenkugelmühlen eignen sich hervorragend für Verfahren wie das mechanische Legieren oder die Mechanosynthese. Für die meisten solcher Anwendungen ist das Drehzahlverhältnis von 1:-2 zwischen Becher und Sonnenrad, wie bei den Modellen PM 100 und PM 200, völlig ausreichend, da die Kugelladung genügend Aufprallenergie erzeugt, um eine Legierungsbildung oder eine Reaktion zu ermöglichen. Bei manchen Reaktionen ist jedoch eine höhere Energie erforderlich. Hier kann das Modell PM 400 MA mit dem erhöhten Drehzahlverhältnis von 1:-2,5 oder 1:-3 eingesetzt werden.
Die PM 300 arbeitet mit einem Drehzahlverhältnis von 1:-2, erreicht aber im Gegensatz zu den anderen Modellen dank der maximalen Drehzahl von 800 min-1 und dem großen Sonnenrad eine bis zu 64,4-fache Erdbeschleunigung. Dank der Möglichkeit, vier kleine, stapelbare Mahlbecher in Größen von 12 bis 80 ml für den Kleinbetrieb oder zwei Becher mit einer Größe von bis zu 500 ml für Upscaling-Zwecke zu verwenden, eignet sich diese Planeten-Kugelmühle hervorragend für Forschungsanwendungen in der Mechanochemie.
Geschwindigkeitsabhängige Beschleunigung in verschiedenen Planetenkugelmühlen
Das Ergebnis der Probenaufbereitung wird auch durch die Wahl des Mahlbechers und der Kugelfüllung bestimmt. Die Produktlinie der EasyFit Mahlbecher wurde speziell für extreme Arbeitsbedingungen wie Langzeitversuche, selbst bei Maximalgeschwindigkeit von 800 min-1, Nassvermahlung, hohe mechanische Belastungen und maximale Drehzahlen sowie für das mechanische Legieren entwickelt. Diese Mahlbecher sind für alle RETSCH-Planetenkugelmühlen geeignet.
Die neue EasyFit Mahlbecherserie zeichnet sich durch eine Struktur am Boden der 50-500 ml Becher aus, die Advanced Anti-Twist (AAT) genannt wird. Diese sorgt dafür, dass die Mahlbecher auch bei hoher Geschwindigkeit sicher fixiert sind, was den Verschleiß drastisch reduziert. Auch das sichere Einspannen der Mahlbecher wird wesentlich erleichtert: Um die richtige Positionierung der Mahlbecher zu finden, ist eine maximale Verdrehung von 60° erforderlich.
Die Geometrie der EasyFit-Mahlbecher in den Größen 50 ml und 250 ml wurde im Vergleich zu den bisherigen "Comfort"-Modellen im Durchmesser vergrößert und in der Höhe reduziert. Dies bietet zwei Vorteile: bessere Mahlergebnisse und austauschbare Deckel, da es nur drei Durchmesserabmessungen für das gesamte Mahlbecherprogramm gibt.
Durchmesser-Kategorien
Mit einem speziellen Adapter kann das Co-Kristall-Screening in einer Planeten-Kugelmühle unter Verwendung von Einwegfläschchen wie 1,5 ml GC-Glasfläschen durchgeführt werden.Der Adapter verfügt über 24 Positionen, die sich auf einen äußeren Ring mit 16 Positionen und einen inneren Ring mit 8 Positionen verteilen. Der äußere Ring nimmt bis zu 16 Gefäße auf, so dass bei Verwendung der Planeten-Kugelmühle PM 400 bis zu 64 Proben gleichzeitig gescreent werden können. Die 8 Positionen des inneren Rings eignen sich zur Durchführung von Versuchen mit unterschiedlichem Energieeintrag, z. B. für die Mechanosyntheseforschung.
Sowohl der Begasungsdeckel als auch das GrindControl können nun mit Inlays aus verschiedenen Materialien ausgestattet werden. So kann der Deckel durch einfaches Auswechseln des Inlays z. B. für einen Stahl-, aber auch für einen Zirkonoxid-Mahlbecher verwendet werden.
Um optimale Mahlergebnisse zu erzielen, sollte die Bechergröße an die Probenmenge angepasst werden. Die Mahlkugeln sind idealerweise 3-mal so groß wie das größte Probenstück. Gemäß dieser Faustregel ist die Anzahl der Mahlkugeln für jede Kugelgröße und jedes Bechervolumen in der folgenden Tabelle angegeben. Um beispielsweise 200 ml einer aus 7 mm großen Partikeln bestehenden Probe zu pulverisieren, werden ein 500-ml-Behälter und Mahlkugeln mit einer Größe von mindestens 20 mm oder mehr empfohlen. Nach der Tabelle werden 25 Mahlkugeln benötigt.
| Mahlbecher Nennvolumen |
Probenmenge | Max. Aufgabegröße | Empfohlene Kugelfüllungen (in Stück) | ||||||
| Ø 5 mm | Ø 7 mm | Ø 10 mm | Ø 15 mm | Ø 20 mm | Ø 30 mm | ||||
| 12 ml | bis zu ≤5 ml | <1 mm | 50 | 15 | 5 | - | - | - | |
| 25 ml | bis zu ≤10 ml | <1 mm | 95 – 100 | 25 – 30 | 10 | - | - | - | |
| 50 ml | 5 – 20 ml | <3 mm | 200 | 50 – 70 | 20 | 7 | 3 – 4 | - | |
| 80 ml | 10 – 35 ml | <4 mm | 250 – 330 | 70 – 120 | 30 - 40 | 12 | 5 | - | |
| 125 ml | 15 – 50 ml | <4 mm | 500 | 110 – 180 | 50 – 60 | 18 | 7 | - | |
| 250 ml | 25 – 120 ml | <6 mm | 1100 – 1200 | 220 – 350 | 100 – 120 | 35 – 45 | 15 | 5 | |
| 500 ml | 75 – 220 ml | <10 mm | 2000 | 440 – 700 | 200 – 230 | 70 | 25 | 8 | |
Ob ein Zerkleinerungsprozess in einer Planetenkugelmühle erfolgreich ist, hängt von den Maschineneinstellungen, aber auch vom Füllstand des Mahlbechers ab. Das nutzbare Volumen der Becher ist abhängig von der Art des Probenmaterials. Die in der Tabelle angegebene Anzahl der Mahlkugeln gibt die Mindestmenge pro Becher an. Ein besseres Ergebnis wird mit einer größeren Anzahl geeigneter Kugeln erzielt, falls angegeben. In Ausnahmefällen kann die Anzahl der Kugeln um bis zu 15 % reduziert werden, was jedoch zu einem erhöhten Verschleiß der Mahlwerkzeuge führt.
RETSCH Planetenkugelmühlen eignen sich hervorragend für die Zerkleinerung von z.B. Abfallproben, Bentonit, Beton, Böden, Elektronikschrott, Erze, Farben und Lacke, Fasern, Gewebe, Gips, Glas, Haare, Halbedelsteine, Holz, Hydroxylapatit, Kalkstein, Kaolin, Katalysatoren, Keramik, Klärschlamm, Knochen, Kohlenstofffasern, Kohle, Koks, Kompost, Legierungen, Metalloxide, Mineralien, Papier, Pigmente, Pflanzenmaterial, Polymere, Quarz, Samen, Schlacke, Tabak, Tonmineralien, Zellulose, Zementklinker, usw.
11 g Probe
50 ml Mahlbecher aus Wolframcarbid
4 x 20 mm Mahlkugeln aus Wolframcarbid
4 min bei 400 min-1
85 g Probe
125 ml Mahlbecher aus Zirkonoxid
7 x 20 mm Mahlkugeln aus Zirkonoxid
12 min bei 500 min-1
100 g Probe + 190 ml Natrium-Phosphat-Lösung
500 ml Mahlgefäße aus Zirkonoxid
1 kg 2 mm Mahlkugeln aus Zirkonoxid
3:30 min Netto-Vermahlung bei 650 min-1
Mahlpausen helfen, die Temperatur im Mahlbecherinneren niedrig zu halten
125 g Probe
500 ml Mahlgefäße aus Zirkonoxid
8 x 30 mm Mahlkugeln aus Zirkonoxid
3 min bei 350 min-1
| Anwendungsbereiche | Zerkleinern, Mischen, Homogenisieren, Kolloidvermahlung, mechanisches Legieren, Mechanosynthese, Co-Kristall-Screening |
| Anwendungsbereich | Agrarwissenschaften, Baustoffe, Biologie, Chemie, Geologie / Metallurgie, Glas / Keramik, Maschinenbau / Elektrotechnik, Medizin / Pharma, Umwelt / Recycling |
| Aufgabegut | weich, hart, spröde, faserig - trocken oder nass |
| Zerkleinerungsprinzip | Prall, Reibung |
| Aufgabekorngröße* | < 10 mm |
| Endfeinheit* | < 1 µm, bei Kolloidvermahlung < 0,1 µm |
| Charge/Aufgabemenge* | max. 2 x 220 ml |
| Anzahl der Mahlstellen | 2 |
| Drehzahlverhältnis | 1 : -2 |
| Sonnenraddrehzahl | 50 - 800 min-1 |
| Wirksamer Sonnenraddurchmesser | 180 mm |
| Beschleunigung | 64 g |
| Mahlbechertyp | Optionale Begasungsdeckel und Sicherheitsverschlüsse |
| Material der Mahlwerkzeuge | gehärteter rostfreier Stahl, Wolframcarbid, Achat, Sinterkorund, Zirkonoxid |
| Mahlbechergrößen | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml / 250 ml / 500 ml |
| Stapelbare Mahlbecher | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml |
| Adapter für Single-use Glasgefäße | 24 x 1,5 ml / 7 x 20 ml |
| Einstellung Mahldauer | digital, 00:00:01 bis 99:59:59 |
| Intervallbetrieb | ja, mit Drehrichtungsumkehrung |
| Intervallzeit | 00:00:01 bis 99:59:59 |
| Pausenzeit | 00:00:01 bis 99:59:59 |
| Speicherbare SOPs (Standard Operating Procedures) | 12 |
| Speicherbare Zyklusprogramme | 4 |
| Messung des Energieeintrags möglich | ja |
| Schnittstellen | USB, RASPI |
| Antrieb | 3-Phasen Asynchron-Motor mit Frequenzumrichter |
| Antriebsleistung | 2,5 kW |
| Elektrische Anschlusswerte | 200-240 V, 50/60 Hz |
| Netzanschluss | 1-Phasen |
| Schutzart | IP 20 |
| Leistungsaufnahme | ~ 3335 VA |
| B x H x T geschlossen | 745 x 525 x 580 mm |
| Gewicht, netto | ~ 118 kg |
| Normen / Standards | CE |
| Patent / Gebrauchsmuster | ja |
Die Mahlbecher sind exzentrisch auf dem Sonnenrad der Planeten-Kugelmühle angeordnet. Die Drehbewegung des Sonnenrades ist gegenläufig zur Mahlbecherdrehung und zwar im Verhältnis 1:-2. Die im Mahlbecher befindlichen Mahlkugeln werden durch überlagerte Drehbewegungen, so genannte Corioliskräfte, beeinflusst. Die Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen Kugeln und Mahlbechern führen zu einer Wechselwirkung aus Reib- und Prallkräften, wobei hohe, dynamische Energien freigesetzt werden. Das Zusammenspiel dieser Kräfte bewirkt den hohen und sehr effektiven Zerkleinerungsgrad der Planeten-Kugelmühlen.
