ボールミルは金屬シリンダーおよび球から成っています。作動(dòng)原理は、シリンダーが回転すると、シリンダーに取り付けられた研磨體（ボール）と研磨対象物（材料）が摩擦と遠(yuǎn)心力の作用でシリンダーによって回転することです。一定の高さになると、自動(dòng)的に落下し、シリンダー內(nèi)の材料に衝撃を與えて粉砕し、材料を粉砕します。さらに、ボールを攪拌すると、材料が均一に混合されます。

ボールミルの構(gòu)造に加えて、ボールミルの効率に影響する要素。主にボールミルの回転速度、粉砕體のサイズと數(shù)、研磨対象物の體積、粉砕媒體と粉砕時(shí)間。

ボールミルが回転すると、バレル內(nèi)のボールの動(dòng)きには3つの狀態(tài)があります（図8-1）。

粉砕シリンダーの回転速度が大きくない場合は、ボール投入量が少なく、スロープ型と呼ばれる摺動(dòng)狀態(tài)aが発生します。このとき、ボールは素材に対して攪拌効果がなく、ボールのみが素材に対して摩擦効果を持っています。したがって、混合および粉砕効率は非常に低い。

回転速度が高く、ボール投入量が多い場合は、遠(yuǎn)心力の作用によりボールが落下し、転がり研削を開始します。このとき、ボールと素材との間に回転運(yùn)動(dòng)と相互摩擦（粉砕作用）があり、混合粉砕効率が高いです。

粉砕シリンダーの回転速度が一定の速度（臨界速度）を超えると、大きな遠(yuǎn)心力により球がシリンダーの壁に付著せず、自由落下できなくなります。このとき、材料は攪拌も破壊もされていない。

明らかに、球面運(yùn)動(dòng)はb狀態(tài)でより満足です。 Tangシリンダーに対してボールを回転させると、最小速度は臨界速度と呼ばれ、臨界速度nは次のように計(jì)算できます。

ここで、Dはミルバレルの直徑（メートル）です。 D = 0.5 mとすると、

これは、超硬合金製造で現(xiàn)在使用されている180リットルの濕式ミルの臨界速度です。

ボールをb狀態(tài)にするには、ボールミルの実際の速度は通常36 rpmです。

ボールを転がり?duì)顟B(tài)にするためには、粉砕シリンダーの回転速度に加えて、ボールの負(fù)荷量と粉砕體とシリンダーの壁との間の摩擦に依存します。現(xiàn)在、限界ボール負(fù)荷量の計(jì)算式は理論的に導(dǎo)出できるが、摩擦係數(shù)の測定が難しいため、経験的にボール負(fù)荷量が決定されることが多い。

経験によれば、臨界負(fù)荷量は粉砕シリンダーの體積の約40%?50%です。

ドラムの體積に対するボールの體積の比率は、充填率と呼ばれます。充填率が３０１ＴＰ２Ｔ未満であると、球が滑り?duì)顟B(tài)になりやすく、粉砕効率が低い。充填率が50%を超えると、ボールの回転中心付近の慣性モーメントが小さくなりすぎ、研削効率が低下します。合理的な充填率は 40-50% であり、この時(shí)點(diǎn)で粉砕効率が最大になります。

粉砕は、ボールの表面を粉末と接觸させることによって行われます。したがって、転動(dòng)ボールミルでは、ボール徑が小さいほど粉砕効率が高くなる。直徑.mmの小さなボールで最高の研削効率が得られることが証明されています。ただし、ボールの直徑が小さすぎて速く摩耗することはなく、また、ボールの小さなギャップのために放電することも困難です。したがって、混合物を濕式粉砕する際に使用するボールは、小さすぎても大きすぎてもいけません。超硬合金の製造では、dia5-10のボールは主にWC-Co材料の研削に使用され、dia 12-18 mmのボールは主にWC-TiC-Co材料の研削に使用されます。超硬合金ボールを使用すると、ボールの品質(zhì)が向上し、不純物による濕式研磨材の汚染が減少します。研磨體としてボールの代わりに小さなシリンダーを使用すると、研磨効率が高くなります。

充電量は通常、ボールとボールの比率（ボールと重量物）で表されます。ボールと材料の比率が大きいほど、粉砕効率は高くなります。しかし、ボールの比率が高すぎると役に立ちません。充填率が一定の場合、充電量が減少するため、セットの生産性が低下し、場合によっては合金特性が低下します（図8-2）。ボール比は通常2：1から5：1から選択されます。場合によっては、大きなボール対バッチ比が使用されます。たとえば、濕式粉砕された炭化チタンベースの炭化物バーは6：1で使用できます。この時(shí)、混合物の量が多いからです。球と材料の體積比を使用して充電量を示す方が適しているようです。理論的には、材料がボールのギャップをちょうど満たす場合、研削効率と生産効率の両方が理想的です。

濕式粉砕媒體として、以下の條件と混合物との化學(xué)反応、有害な不純物、低沸點(diǎn)、約100℃での揮発性除去、小さな表面張力、粉末の凝集、毒性なし、安全な操作、低価格も考慮すべき條件の1つです。

濕式粉砕媒體としては、アルコール、アセトン、ガソリン、四塩化炭素、ベンゼン、ヘキサンなどがある。製造で最も広く使用されているのはアルコールで、続いてアセトン、ヘキサンなどです。

濕式粉砕媒體の主な機(jī)能は、粉末の凝集物を分散させることです。これは、均一な混合に有利です。また、粉末粒子の欠陥に吸著して、粉末粒子の強(qiáng)度が低下し、破砕しやすくなる場合がある。

加えられる濕式粉砕媒體の量は、通常、液體と固體の比率、つまり混合物1キログラムあたりに加えられる液體のミリリットル數(shù)で表されます。

濕式粉砕時(shí)間が長くなると、粉末の粒子サイズは細(xì)かくなりますが、同時(shí)に、粒子サイズの組成範(fàn)囲が広くなるため、粉末の不均一性が増加し、粒子の成長を引き起こさないことが実際に示されています焼結(jié)後の合金。均一性が増します。

WC-TiC-Co二相合金の場合、合金の粒徑と特性は濕式粉砕時(shí)間に大きく依存します（図8-4）。この場合、最適な濕式粉砕を選択する方が簡単です。時(shí)間。ただし、他の一部の合金では、図8-5）に示すように、特定のボールミル時(shí)間が経過すると、合金の平均粒徑が大幅に減少しなくなります。

YT15およびYT5合金の特性に対する濕式粉砕時(shí)間の影響を表8-2に示します。 3日間のボールミル粉砕後、合金の強(qiáng)度はわずかに低下し、硬度と保磁力および切削係數(shù)はわずかに増加し、変化量は一般に測定誤差範(fàn)囲內(nèi)にあることがわかります。したがって、長すぎるボールミリング時(shí)間は不要です。

要約すると、現(xiàn)在、異なる混合物の粉砕時(shí)間を理論的に計(jì)算することは不可能ですが、合金の要件に従って実験によって決定する必要があります。