ROSS Mixers comparte información sobre su cartera y cómo el sector de la impresión 3D se beneficia de su línea de productos

Aug 27, 2023

ROSS Mixers comparte información sobre su cartera y cómo el sector de la impresión 3D se beneficia de su línea de productos.

Desde 1842, Charles Ross & Son Company (ROSS Mixers) ha producido maquinaria industrial para mezclar, combinar, secar y dispersar, ofreciendo diseños personalizados y estándar para satisfacer diversas necesidades de procesamiento.

Con la experiencia adquirida durante más de 180 años sirviendo al mundo de la fabricación, ¿cómo pueden las empresas que utilizan la impresión 3D beneficiarse de los sistemas ROSS?

Las materias primas o materias primas utilizadas en la fabricación aditiva desempeñan un papel crucial en el proceso de impresión 3D. Para producir una impresión 3D de alta calidad, la materia prima también debe ser de alta calidad constante.

Dado que la mayoría de las materias primas son mezclas y no materiales de un solo componente, las tecnologías de mezcla y combinación desempeñan un papel crucial en el proceso de fabricación aditiva.

La resistencia, textura, apariencia, conductividad, durabilidad y otras propiedades clave del producto terminado se ven directamente afectadas por la operación de mezclado. Por lo tanto, seleccionar el equipo de mezcla adecuado es el primer paso para lograr la precisión de la formulación y la repetibilidad entre lotes.

En la industria de la impresión 3D, ROSS ha suministrado una serie de equipos y soluciones de mezcla, optimizados para la producción de una variedad de materiales.

Además, la línea de productos de la empresa sirve para una amplia gama de aplicaciones dentro de las industrias química, farmacéutica, alimentaria, de plásticos, compuestos, adhesivos, revestimientos y electrónica a nivel mundial.

Portafolio industrial de mezcladores ROSS

Las mezcladoras de tambor ROSS Mixers son ideales para la producción de polvos metálicos y aleaciones utilizados en la impresión 3D. De hecho, las mezcladoras de tambor, de todas las tecnologías de mezcla en seco, son la mejor opción para manejar lotes pesados ​​y al mismo tiempo minimizar el desgaste mecánico.

Con la difusión como mecanismo principal de mezcla, la mezcla por rotación es un proceso de bajo impacto, ideal para procesar sólidos abrasivos e ingredientes friables. Este proceso también se utiliza con frecuencia cuando se elaboran mezclas precisas que contienen trazas de ingredientes o aditivos.

Estas mezcladoras de tambor también garantizan una mezcla adecuada, esencial para producir polvos esféricos, químicamente homogéneos y de alta pureza dentro de una distribución de tamaño de partícula objetivo. Esto también permite excelentes propiedades de flujo y una alta densidad de empaquetamiento.

Otro beneficio clave de las batidoras de tambor ROSS Mixers es su geometría de recipiente de doble cono y cono en V. Esto permite una descarga completa del material mezclado, lo que se traduce en un alto rendimiento, un menor riesgo de contaminación y una fácil limpieza.

Los mezcladores de alto cizallamiento (HSM) de ROSS Mixers están diseñados para aplicaciones de baja viscosidad que requieren altos niveles de fuerzas de cizallamiento y turbulencia intensa. Estos mezcladores son muy adecuados para aplicaciones de impresión 3D, como dispersión de pigmentos, aditivos y cargas en resinas o ceras; suspensiones de polímeros, lechadas cerámicas; lubricantes (como emulsiones de silicona y suspensiones de teflón); y soluciones aglutinantes.

Los mezcladores de alto cizallamiento están disponibles en configuraciones por lotes (verticales) o en línea (horizontales) e incluyen un rotor que gira a altas velocidades dentro de un estator estacionario. Este proceso logra una mezcla extremadamente rápida, con velocidades de punta del rotor que a menudo alcanzan velocidades de entre 3000 y 4000 pies/min. Esto descompone los aglomerados y reduce el tamaño de las gotas.

Los mezcladores ROSS también ofrecen su tecnología SLIM (colector de inyección de sólidos/líquidos), un desarrollo clave en el diseño de rotor/estator. Este sistema de inducción de polvo de alta velocidad, que se puede agregar a los mezcladores de alto cizallamiento ROSS, crea un vacío detrás del rotor. Este vacío se puede utilizar para inyectar ingredientes en polvo (o líquidos) directamente en la zona de alto cizallamiento.

Este proceso es ideal para polvos que no se mezclan fácilmente con líquidos. Por ejemplo, la materia prima o los materiales intermedios espesados ​​con sílice pirógena, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, carbómero, arcilla bentonita o goma xantana a menudo se benefician de la inducción de polvo a través de un sistema SLIM.

Los mezcladores de eje múltiple ROSS Mixers ofrecen funciones de dispersión, emulsificación y homogeneización similares a las mezcladoras de alto cizallamiento. Sin embargo, estas máquinas pueden voltear materiales viscosos, mezclar al vacío y proporcionar un control de temperatura más estricto.

Dos configuraciones populares de estas máquinas son el mezclador de triple eje, que consta de un mezclador de alto cizallamiento, un dispersor de alta velocidad y un ancla de tres alas, y el mezclador de doble eje, más rentable. Esta configuración se compone de un dispersor de alta velocidad y un ancla de dos alas.

Estos mezcladores ofrecen capacidades superiores de viscosidad y transferencia de calor en comparación con los dispositivos de un solo eje. Además, son sistemas cerrados que ofrecen beneficios en el mezclado al vacío, como mayor densidad, calidad de dispersión superior, mejores propiedades de tracción, menos defectos y mayor estabilidad.

Las aplicaciones comunes de los mezcladores de ejes múltiples incluyen soluciones de alcohol polivinílico, plastisol y otras tintas termoplásticas, mezclas de caucho, compuestos a base de poliuretano, epoxis reforzados y otras resinas cargadas.

Mezcladores ROSS Mezcladores de doble y triple eje. Fotos vía ROSS Mixers.

Los mezcladores ROSS también ofrecen una gama de mezcladores planetarios, ideales para la producción de materia prima para impresoras 3D con alta viscosidad.

El mezclador planetario doble ROSS es ideal para la producción de materia prima para impresoras 3D con alta viscosidad y está optimizado para formulaciones viscosas de hasta 6 millones de cP o más.

Esta oferta incorpora dos cuchillas idénticas que giran de forma independiente mientras orbitan el recipiente de mezcla sobre un eje común. Las dos palas se mueven por todos los puntos de la zona del producto, contactando físicamente todo el lote en sólo 36 revoluciones en todo el recipiente.

Debido a que las cuchillas de estas máquinas funcionan a velocidades relativamente bajas, estos mezcladores pueden tolerar aplicaciones abrasivas, incluidas dispersiones metálicas o cerámicas en polímeros, ceras o agentes aglutinantes de resina. Asimismo, en los mezcladores planetarios dobles se producen ampliamente materiales sensibles al corte, como hidrogeles y espumas sintácticas.

El ROSS PowerMix es un dispersor planetario híbrido que combina agitación de alta y baja velocidad para mezclas que comienzan muy fluidas y se espesan durante el proceso de dosificación.

Desde una viscosidad similar al agua hasta alrededor de 2 millones de cP, PowerMix puede impartir un alto cizallamiento en cualquier etapa. Además, ambos agitadores se controlan de forma independiente. Esto permite ajustar con precisión los patrones de flujo y las velocidades de corte a medida que el producto sufre cambios a lo largo del ciclo de mezcla. Los mezcladores ROSS también ofrecen un diseño de cuatro ejes, con su dispersor planetario dual (PDDM). Este robusto sistema combina dos palas planetarias con dos palas de dispersión de alta velocidad. Esto permite producir adiciones sólidas en mayores cantidades y en intervalos más cortos. Los aglomerados se desintegran más rápido y la rotación es extremadamente eficiente incluso si el material es particularmente denso o pegajoso.

Los mezcladores estáticos con generador de superficie interfacial (ISG) ROSS Mixers son especialmente adecuados para aplicaciones de extrusión y moldeo por inyección. De hecho, ROSS afirma que el mezclador estático ISG es uno de los modelos de mezclador estático más utilizados en aplicaciones de extrusión y moldeo por inyección.

Se ha demostrado que el uso de mezcla estática mejora la calidad de los productos extruidos y moldeados por inyección. El material fundido se inyecta a través de una serie de componentes del mezclador estático instalados antes del conjunto de matriz dentro de la boquilla. El mezclador estático puede rectificar múltiples discrepancias en la corriente extruida dentro de un tramo muy corto de tubería.

Homogeneización térmica, densidad y densidad consistentes, mezcla mejorada de colores y aditivos mínimos, utilización efectiva de todas las materias primas, erradicación de rayas o nubes en el producto final, alta calidad y rendimiento son solo algunos de los beneficios.

Elementos del mezclador estático ISG. Fotos e imágenes a través de ROSS Mixers.

Mezcladores verticales ROSS para secar y mezclar resinas plásticas y pellets de nailon

Las resinas plásticas absorben la humedad del entorno. El agua se acumula en la superficie, y si el plástico es higroscópico, en el interior del polímero. El secado es crucial porque el exceso de humedad en el material de resina inicial puede provocar una menor resistencia, defectos visuales y un rendimiento deficiente de la pieza terminada.

Los mezcladores/secadores verticales ROSS Mixers con capacidad de vacío son equipos de secado "bien probados" para resinas plásticas. El secado al vacío es una técnica eficaz para fabricar plásticos sensibles al calor sin preocuparse por la degradación térmica porque requiere temperaturas relativamente bajas para eliminar la humedad.

Una vez que se establece el vacío, la mezcla de presión absoluta baja, calor suave y agitación lenta expulsa rápidamente la humedad del material a granel. Los vapores producidos durante el proceso se filtran y condensan. Si corresponde, un receptor recoge el líquido condensado para su eliminación o reutilización segura.

Los gránulos de nailon se mezclan frecuentemente con otros plásticos, se cubren con polvo lubricante o se combinan con pigmentos intensivos y otros aditivos.

En algunos casos, es necesario reducir el contenido de humedad de los pellets para evitar deficiencias en el producto final y discrepancias en el proceso. El secado excesivo puede dañar el comportamiento de flujo de los gránulos de nailon, por lo que secar hasta un nivel ideal es fundamental. La licuadora vertical adaptable es especialmente adecuada para lograr todos los objetivos anteriores.

Los mezcladores verticales Ross también pueden mezclar gránulos de nailon con otros aditivos sólidos o polímeros de prácticamente cualquier forma y tamaño. Las licuadoras verticales utilizan el mismo proceso con gránulos de nailon que con resinas plásticas.

ROSS Double Planetary Mixers equipo de mezcla para composites dentales

Los composites dentales están reforzados con partículas de vidrio y cerámica. Los mezcladores planetarios dobles son herramientas probadas para preparar composites dentales.

Los diseños más nuevos de cuchillas helicoidales proporcionan una mejor mezcla y una gestión más sencilla de picos de viscosidad de hasta 6 millones de centipoises. Las hojas Ross de alta viscosidad “HV” (patente estadounidense n.° 6.652.137) son las “primeras de su tipo”, con un contorno en ángulo preciso que produce una acción de mezcla específica.

Los mezcladores planetarios dobles de Ross se utilizan para materiales abrasivos en todo el mundo y normalmente están cromados duros o cubiertos con Kynar (fluoruro de polivinilideno) u óxido de aluminio. La pasta se decolora cuando se mezclan compuestos abrasivos en una mezcladora tradicional de acero inoxidable (las partículas de acero inoxidable se integran en la formulación).

Incluso una contaminación menor es inaceptable en los composites dentales, donde las propiedades ópticas precisas son cruciales.

Para obtener más información sobre este informe tecnológico o solicitar una cotización, complete el formulario de solicitud de ROSS Mixers.

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Alex es periodista tecnológico en 3D Printing Industry y disfruta investigando y escribiendo artículos que cubren una amplia variedad de temas. Con una licenciatura en historia militar y una maestría en Historia de la Guerra, tiene un gran interés en las aplicaciones de fabricación aditiva dentro de las industrias aeroespacial y de defensa.