Diseño y Construcción de un Molino de Atricción con Sistema de Control Atmosférico y de Temperatura para la Obtención de Compuestos Aleados Mecánicamente

Abstract

Este trabajo presenta el diseño, construcción y pruebas de funcionamiento de un molino de atricción que incorpora sistemas de variación de velocidad, control atmosférico y de temperatura en la cámara de molienda. Este molino de alta energía permite reducir el tamaño de polvos metálicos y alearlos mecánicamente, con la menor contaminación posible. El molino incluye un motor eléctrico que mueve el eje-agitador y las bolas de molienda. La velocidad de giro está controlada por un variador de frecuencia que se programa según el material a moler, dado que el proceso de atricción de alta velocidad tiene lugar entre 320 y 1700 rpm. El sistema de control atmosférico genera vacío dentro del tanque para evitar que se formen óxidos con los polvos metálicos y hace posible el uso de gases inertes que protejan a la molienda de la contaminación. Los posibles incrementos de temperatura, debidos a los impactos entre el polvo y las bolas de molienda, se controlan mediante un sistema de refrigeración por recirculación de una mezcla de 80% agua y 20% refrigerante. Este sistema contribuye a evitar que el material se aglomere en las paredes del tanque debido a efectos térmicos. En lo relacionado con la evaluación funcional del molino diseñado, en el trabajo se presentan los resultados de las pruebas de presión, vacío y molienda. Así, en la prueba de presión se logró mantener 38 psi en la cámara de molienda en un rango de temperatura de 20 a 30°C. En la prueba de vacío se logró mantener -15,5 in Hg a temperaturas de 20 a 35°C. En la prueba de reducción de tamaño de partícula se partió de gránulos de zinc de 2 mm, y se obtuvo un tamaño final promedio de 8,73 µm. Finalmente, se sintetizó una aleación Fe11Zn40. Los resultados de las pruebas de funcionamiento satisfacen los objetivos planteados inicialmente.