Vliv velikosti mlecí koule na mlecí chování planetového kulového mlýnu

Kdyžkulové frézováníByl použit Fe prášek, tři průměry mlecích koulí Φ15, Φ10 a Φ5. Během experimentu bylo každé 2 hodiny přidáno 5 ml absolutního ethanolu jako přísada. Z hlediska efektu rafinace prášku byl proces kulového mletí tří skupin experimentů rozdělen do tří etap. Prášek byl rychle rafinován před 0,15 h a poté se rychlost rafinace zpomalila. Odpovídající třem průměrům kuliček Φ15, Φ10 a Φ5, když doba mletí v kouli dosáhne 3 h, 4 h a 6 h, rychlost zjemňování dále klesá a odpovídající kritické velikosti prášku v tomto okamžiku jsou přibližně 7 μm, 5 μm a 3 μm, v tomto pořadí. Před kritickou velikostí je rychlost zjemňování velkých kuliček vyšší, zatímco po průchodu kritickou velikostí je rychlost zjemňování malých kuliček vyšší. Logaritmus velikosti částic prášku v posledních dvou stupních je přibližně lineární s dobou mletí v kulovém mlýnu. Tato situace je také ukázána v experimentálních výsledcích za jiných podmínek procesu. Průměrné velikosti částic tří skupin experimentů po 16hodinovém kulovém mletí byly 3,125 μm, 2,11 μm a 1 μm.
Výše uvedený jev by měl souviset s množstvím energie nesené mlecí koulí, frekvencí kontaktu mezi mlecí koulí a práškem a počáteční formou Fe prášku. Původní Fe prášek má hrubý, téměř rovnoosý nepravidelný tvar a snadno se rozbije trojrozměrnou kolizí během počátečního broušení. V následném procesu rafinace se částice prášku postupně zplošťují v důsledku nepřetržitého pěchování a odvalování mlecích kuliček, což způsobuje, že směr kolize jednotlivých částic se stává jediným, což má za následek snížení účinnosti následné rafinace. Čím větší je průměr kuličky, tím větší energii předá kulička prášku při každé srážce, což přispívá k rychlému zjemnění hrubého prášku, ale počet velkých kuliček je mnohem menší než počet malých kuliček (při stejný poměr kuliček k materiálu, počet kuliček je stejný jako počet kuliček) (nepřímo úměrné průměru krychle), mezi kuličkami je málo kolizních bodů, takže když je prášek do určité míry zjemněn, pravděpodobnost zachycení prášku se zmenšuje a podle obecného pravidla zušlechťování materiálu se prášek v procesu rafinuje. Zvýšení povrchové energie může ztížit další zušlechťování. Energie nesená malou kuličkou je malá a účinnost rafinace při mletí hrubého prášku je nižší než u velké kuličky. Kvůli mnoha kolizním bodům je však pravděpodobnost zachycení jemného prášku větší a účinek mletí je silnější než u velké koule. Proto je u jemného prášku Drtící účinek malých kuliček s velkým množstvím malé energie výraznější než u velkých kuliček. Ve srovnání se skupinou větších kuliček není distribuce velikosti částic prášku tak koncentrovaná jako u skupiny malých kuliček. Je zřejmé, že je to výsledek pravděpodobnosti, že mlecí koule zachytí prášek. .
U experimentů s velkým počtem malých skupin kuliček se zvýšila náhodnost a chaos kolizí koule a koule během mletí kuliček, takže distribuce prášku byla rovnoměrnější. Výše uvedené experimenty byly prováděny s malým faktorem plnění (1:5). Pokud se zvýší faktor plnění nebo se změní rychlost otáčení, bude se spekulovat o změně provozních podmínek materiálu na základě analyzovaných důvodů. Výsledky tohoto experimentu ukazují, že chování při mletí planetových kulových mlýnů úzce souvisí s velikostí mlecích koulí.