극저온 밀링이란?극저온 기술을 통한 정밀 연삭 달성

극저온 연삭이라고도 하는 극저온 밀링은 재료를 극저온(일반적으로 -30°C 이하)으로 냉각하여 더 부서지기 쉽고 연삭하기 쉽게 만드는 특수 공정입니다.이 방법은 열에 민감하거나 탄성이 있거나 주변 온도에서 산화 또는 접착되기 쉬운 재료에 특히 유용합니다.이 공정에는 일반적으로 액체 질소 또는 액체 아르곤과 같은 극저온 유체를 사용하여 재료와 밀링 장비를 냉각하는 과정이 포함됩니다.그런 다음 냉각된 재료는 어트레이터 밀이나 헬리컬 스크류 컨베이어와 같은 특수 기계를 사용하여 미세한 입자로 분쇄됩니다.그 결과 입자 크기 분포가 균일하고 영양소가 유지되며 열 분해가 최소화되는 고품질의 제품이 탄생합니다.극저온 밀링은 제약, 식품 가공 및 재료 과학과 같은 산업에서 널리 사용됩니다.

핵심 사항을 설명합니다:

1. 극저온 밀링의 목적:

   • 극저온 밀링은 탄성이 있거나 열에 민감한 특성으로 인해 상온에서 연삭하기 어려운 재료를 처리하기 위해 고안되었습니다.
   • 재료를 극저온으로 냉각하면 취성이 증가하여 더 작은 입자로 쉽게 분해할 수 있습니다.

2. 냉각 메커니즘:

   • 이 공정은 다음과 같은 극저온 유체를 사용합니다. 액체 질소(LN2) 또는 액체 아르곤 을 사용하여 재료와 밀링 챔버를 냉각합니다.
   • 이 유체는 밀링 시스템에 분사되어 공정 내내 재료가 -30°C 이하의 온도를 유지하도록 합니다.

3. 사용 장비:

   • 어트러터 밀스:일반적으로 극저온 유체 욕조에서 재료를 연마하는 극저온 밀링에 사용됩니다.예를 들어, 유니온 프로세스 01-HD 어트레이터 밀은 극저온에서 작동합니다.
   • 헬리컬 스크류 컨베이어:일부 시스템에서는 액체 질소가 분사되는 컨베이어를 통해 재료가 공급되고 컨베이어 속도를 조정하여 체류 시간을 제어합니다.
   • 항아리 및 볼 연삭:크라이오 밀링에서는 금속 분말 또는 온도에 민감한 시료를 다음을 사용하여 밀링합니다. 그라인딩 용기 은 방사형 진동을 수행하며 그라인딩 볼이 재료를 분쇄합니다.

4. 프로세스 단계:

   • 재료 준비:재료가 세척되어 호퍼 또는 분쇄 챔버로 공급됩니다.
   • 냉각:액체 질소 또는 아르곤을 도입하여 재료와 밀링 장비를 냉각합니다.
   • 연삭:장비에 따라 스터드, 콘 또는 그라인딩 볼을 사용하여 재료를 분쇄하거나 분쇄합니다.
   • 입자 수집:분쇄된 재료는 체(옵션)를 통과하여 쓰레기통에 수거됩니다.
   • 질소 재활용:기화된 질소는 폐기물을 최소화하기 위해 원심 송풍기를 사용하여 재활용하는 경우가 많습니다.

5. 극저온 밀링의 장점:

   • 열 성능 저하 감소:낮은 온도로 열에 민감한 재료의 특성 손실을 방지합니다.
   • 균일한 입자 크기:이 공정은 일정한 크기 분포를 가진 미세한 입자를 생성합니다.
   • 영양소 및 풍미 유지:식품 가공에서 극저온 제분은 재료의 영양 및 풍미 프로파일을 보존합니다.
   • 에너지 효율:기존 연삭 방식에 비해 전력과 에너지 소비를 줄입니다.

6. 적용 분야:

   • 제약:열에 민감한 약물 및 활성 제약 성분(API)을 효능을 손상시키지 않고 분쇄하는 데 사용됩니다.
   • 식품 가공:향신료, 허브 및 기타 식품을 갈아서 향과 영양가를 유지하는 데 이상적입니다.
   • 재료 과학:독특한 특성을 가진 나노 구조 분말 및 기타 첨단 소재를 생산하는 데 사용됩니다.

7. 도전 과제 및 고려 사항:

   • 극저온 유체 비용:액체 질소와 아르곤은 가격이 비싸서 전체 공정 비용에 영향을 미칠 수 있습니다.
   • 장비 유지보수:기계는 극한의 온도를 처리하고 막힘이나 산화와 같은 문제를 방지하도록 설계되어야 합니다.
   • 안전 예방 조치:극저온 유체를 취급할 때는 동상이나 질식과 같은 위험을 피하기 위해 엄격한 안전 조치가 필요합니다.

8. 기존 연삭과 비교:

   • 극저온 밀링은 상온 연삭에서 흔히 발생하는 재료 연화, 접착, 막힘과 같은 문제를 방지합니다.
   • 특히 탄성이 있거나 고온에서 녹기 쉬운 재료에 효과적입니다.

극저온 밀링을 활용하면 기존 연삭 방법의 한계를 극복하면서 고품질의 미세 연삭 제품을 생산할 수 있습니다.

요약 표:

측면	세부 정보
목적	열에 민감하거나 탄성이 있거나 산화에 취약한 재료를 효과적으로 분쇄합니다.
냉각 메커니즘	액체 질소 또는 아르곤을 사용하여 -30°C 이하로 재료를 냉각합니다.
장비	어트랙터 밀, 헬리컬 스크류 컨베이어, 연삭 용기 및 공
공정 단계	재료 준비, 냉각, 분쇄, 입자 수집, 재활용.
장점	열 분해 감소, 균일한 입자, 영양소 유지, 에너지 효율.
응용 분야	제약, 식품 가공, 재료 과학.
도전 과제	극저온 유체의 높은 비용, 장비 유지보수, 안전 예방 조치.

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