Diseño y construcción de un molino de atricción para moler materiales cerámicos

Abstract

En este trabajo se presenta el proceso de diseño, los detalles de construcción y las pruebas de funcionamiento de un molino de atricción para la obtención de material cerámico submicrónico. En una primera fase del trabajo se estudió el proceso de atricción como método de molienda así como sus principales parámetros y variables. Seguidamente se detallaron las especificaciones y los parámetros funcionales y de diseño requeridos para el molino que se planteó construir. Se formularon entonces varias alternativas de solución. El diseño de la alternativa escogida se realizó en tres etapas: (i) cálculo de elementos mecánicos críticos del molino, (ii) dimensionamiento de la estructura y del sistema de posicionamiento del tanque y (iii) selección de elementos normalizados. Posteriormente se inició el proceso de construcción, se elaboró un protocolo de pruebas y se puso en marcha el molino. Este molino tiene una capacidad de molienda de 100 g que se cargan en un tanque de 515 cm3 conjuntamente con las bolas de molienda. Además, el molino está equipado con agitadores de brazos y de discos, que permiten llevar a cabo moliendas secas y húmedas. Adicionalmente se planteó que el molino alcance tamaños de partícula de entre 0,1 y 10 µm. El molino construido fue empleado para moler dióxido de titanio (TiO2), titanato de bario (BaTiO3) y cuarzo, usando bolas de óxido de circonio de 1 y 2,5 mm de diámetro. En estas pruebas se obtuvieron polvos cerámicos submicrónicos de tamaños de entre 190 y 420 nm. Finalmente se concluyó que el molino fabricado funciona adecuadamente y satisface los requerimientos planteados en un principio