Comprendre le broyage par jet :un processus de production de poudre de précision

Le broyage par jet est un processus consistant à utiliser de l'air hautement comprimé ou d'autres gaz, généralement dans un mouvement vortex, pour heurter de fines particules les unes contre les autres dans une chambre. Cela réduit progressivement leur taille, ce qui donne lieu à des poudres dont la taille des particules est aussi petite qu'un micron de diamètre, soit 50 à 100 fois plus petite que la largeur d'un cheveu humain. Le broyage par énergie fluide est un autre terme courant pour désigner le processus, et il est souvent utilisé dans les industries de création de propulseurs et d'explosifs, avec certains systèmes capables de broyer le carburant propulseur de fusée jusqu'à une taille de particules de deux microns à une vitesse de 500 livres (227 kilogrammes) par heure.

Les fraiseuses qui utilisent des procédés de broyage à jet sont également largement utilisées pour créer des poudres de polymères pour l'industrie du plastique, des adhésifs, des cosmétiques, des composés de peinture et d'encre, des produits pharmaceutiques, etc. En raison de la nature délicate du contrôle de la taille et de la variété des produits fabriqués, l'équipement de broyage à jet peut être coûteux. Les unités commerciales vendues en Inde peuvent être configurées pour produire entre 22 livres (10 kilogrammes) et 1 587 livres (720 kilogrammes) par heure.

La fonction de base d’une fraiseuse à jet est plutôt facile à comprendre. Un entonnoir d'alimentation est utilisé pour verser le matériau non traité dans un tube de gaz d'admission comprimé qui le canalise vers une chambre de broyage cylindrique. L'air ou le gaz comprimé dans la chambre est accéléré dans un vortex, la force centrifuge entraînant les particules plus petites vers le centre lors des impacts, et les plus grosses vers le périmètre. Lorsque les particules atteignent une taille choisie, elles sont évacuées du centre du vortex par un tuyau de sortie.

Les avantages du broyage à jet sont vastes et couvrent le traitement avancé des matériaux dans une gamme d'industries allant de la métallurgie aux produits chimiques synthétiques et à la transformation des aliments. Il existe cependant également des défis à relever en matière de contrôle de la taille des particules et de l'efficacité énergétique des broyeurs à jet. La taille des particules de sortie peut tout affecter, depuis le goût d'un chocolat contenant des produits de broyage par jet, jusqu'à l'absorption des médicaments, la qualité du toner pour l'impression, la durabilité des outils à bords en céramique, et bien plus encore.

Cependant, le broyage de matériaux par jet continue de croître dans l'industrie, car il s'agit de la principale méthode de production de matériaux avec des tailles de particules allant de 1 à 10 microns. Il offre également des avantages par rapport aux broyeurs à boulets ou à marteaux dans la mesure où il entraîne une contamination nulle du produit et l'effet thermique des produits broyés dans les broyeurs à boulets et à marteaux typiques est évité. L'effet de refroidissement Joules Thompson de l'air sortant d'un broyeur à jet maintient le produit à environ 200° Fahrenheit (93° Celsius), soit la même température que celle de la chambre de broyage intérieure.

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