1. Bases técnicas de mezcla y granulación de materiales magnéticos

Los materiales magnéticos son materiales funcionales clave en la industria moderna y la uniformidad del mezclado de los materiales primos y la calidad del tamizado son cruciales durante su preparación. El proceso de mezclado y tamizado es un paso clave para disolver molecularmente las polvbras magnéticas (tales como ferromanganeso y NdFeB) con aditivos (idosos, lubricantes, modificadores, etc.) para formar granos uniformes. Este proceso impacta directamente la eficiencia de los procesos posteriores de presado y moldeado, así como las propiedades magnéticas y mecánicas del producto final. Los procesos tradicionales de mezclado sufren de limitaciones técnicas como la scarsa uniformidad del mezclado, la grave contaminación por polvo, la dificultad para controlar el oxígeno y la escasa consistencia en el tamizado, lo que impide la producción de materiales magnéticos de alto rendimiento.

Equipamiento moderno para mezclar y granular materiales magnéticos aborda estos desafíos técnicos combinando reacciones mecanocémicas con un control de proceso preciso. Su principio fundamental es el uso de un rotor o agitador multidimensional para aplicar fuerzas de corte, extrusión y centrífuga al polvo, logrando una dispersión a nivel nanosómico de los diferentes componentes en un tiempo corto. A través de los efectos synergísticos del control de temperatura, una atmósfera protectora (presión atmosférica o gas inerte) y un sistema de spray líquido, se logra una mezcla y granulación eficiente dentro de un solo espacio cerrado, previniendo la contaminación externa y controlando la morfología de las partículas.

Este sistema tecnológico se ha convertido en un componente clave en la producción de altos rendimientos de electroimanes permanentes sinterados, polvos magnéticos unidos anisótropos, compuestos magnéticos blandos y otros productos. El rendimiento del equipo está directamente relacionado con los indicadores del material magnético nuclear como permeabilidad magnética, coercividad y remanencia. El siguiente artículo analiza sistemáticamente los tipos técnicos y los diseños innovadores de la actual mezcladora 

2 Tipos de equipos principales y características técnicas

El equipo de mezclado y granulación de materiales magnéticos puede ser clasificado en varios tipos según sus principios estructurales y características funcionales. Cada tipo está optimizado específicamente para sistemas de materiales y requisitos procesales específicos. A continuación se presenta un análisis técnico detallado de los modelos más utilizados:

2.1 mezclador y granulador en

Innovación estructural: Este equipo utiliza un diseño inclinado único (típicamente ajustable de 15° a 30°) combinado con una mezcladora de alta velocidad, tridimensional (velocidad continuamente ajustable, 100-2000 rpm). Los efectos combinados de la fuerza centrípeta y la gravedad crean un movimiento espiral en el material. Este diseño expande significativamente el espacio de flujo del material, eliminando el problema de la "zona muerta inferior" de los mezcladores verticales tradicionales.

Mezclado y granulación integrados: Después de la etapa de mezclado, no es necesario transferir los materiales. Basta ajustar la velocidad del rotor y añadir un ligador líquido para proceder directamente a la etapa de granulación. El rotor de alta velocidad produce fricción e impacto en el material húmedo, causando que las partículas se aglomeren mediante una combinación de fuerzas capilares y mecánicas. Al ajustar la velocidad del rotor, el ritmo de spray y el tiempo de ciclo, se puede controlar con precisión el tamaño final de las partículas (típicamente dentro de un rango de 0,1-2,0 mm).

Advantages de la aplicación: Este equipo es particularmente adecuado para la producción en gran escala de materiales magnéticos ferromagnéticos. Su proceso integrado puede aumentar la eficiencia de producción en más del 40%. Además, al eliminar el riesgo de segregación causado por el traslado del material, la consistencia del producto se mejora significativamente. La experiencia en la producción de ferromagnetos de manganeso-cobre ha demostrado que los granos producidos con este equipo presentan una mayor densidad en masa (aproximadamente 15 %) y una distribución más uniforme de tamaños de partículas (desviación D90 <5 %).

2.2 mezclador protegido por vacío (mezclador cálido)

Tecnología Anti-Oxidación: Este equipo está diseñado específicamente para materiales de magnetismo permanente de raras tierras como el NdFeB y el SmCo. Presenta un sistema de vacío en tres etapas (presión de vacío máxima superior a -0.076 MPa) y un dispositivo de desplazamiento de gas argón de alta pureza. Antes de mezclar, se reduce el contenido de oxígeno en la cámara de mezcla a niveles inferiores a 10 ppm, lo que previene eficazmente la oxidación y la degradación de los elementos de raras tierras durante el proceso de mezcla.

Control de temperatura precisa: El tanque de mezclado está equipado con un sistema de control de temperatura de doble circuito (típicamente desde -20°C hasta 150°C) que utiliza aceite termal en un reboque para aumentar y disminuir la temperatura rápidamente. La polvo magnética ligada de NdFeB anisótico puede mezclarse a temperaturas bajas (-10°C a 0°C) para prevenir el endurecimiento prematuro del liante y asegurar la orientación correcta del polvo magnético.