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KAKUHUNTER:以精密行星运动,重塑高性能材料混合与脱泡的工艺核心
更新时间:2025-12-06
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在现代制造业与前沿材料研发中,从微电子银浆到纳米复合材料,从光学胶粘剂到生物医药凝胶,材料的均匀混合与脱泡已不再是简单的辅助工序,而是直接决定产品性能、可靠性与良率的关键环节。传统搅拌设备往往面临均匀性不足、死角残留、脱泡不、引入异物或难以处理特殊敏感材料等诸多挑战。
日本写真化学(SHASHIN KAGAKU)的KAKUHUNTER系列搅拌脱泡装置,正是为解决这些核心痛点而生的方案。它并非传统的搅拌机或离心机,而是一套基于 “公转-自转复合行星运动" 精密控制理念的智能化平台。它将强大的剪切分散力与高效的真空脱泡技术相结合,在密闭空间内实现对多种材料,尤其是高附加值、高敏感性材料的高效、洁净、可重复的精密处理,成为从实验室研发到规模化生产的工艺基石。
KAKUHUNTER的性能,根植于其对流体力学与材料科学的深刻理解,并通过巧妙的机械设计转化为可精准控制的物理动作。
1. 公转与自转的协同作用
设备的核心是使承载样品的容器同时进行两种旋转:围绕设备中心轴的“公转"和容器绕自身轴心的“自转"。这两种运动被独立控制和编程,其速度、方向及比例关系构成了处理工艺的底层逻辑。
公转(革命):产生强大的离心力,将材料持续推向容器壁,避免了材料在中心区域的堆积,确保无处理死角。
自转(自转):在离心力创造的条件下,自转运动在容器壁与材料之间产生强大的剪切力和捏合力。这正是实现固体颗粒均匀分散、打破团聚体、混合不同粘度流体的核心力量来源。
2. 脱泡的双重机制
气泡的去除通过物理与真空两种机制协同完成:
离心脱气与薄膜破泡:在公转离心力作用下,密度远低于材料的气泡被强制向内(旋转中心)迁移、汇聚并破裂。同时,材料在容器壁形成极薄的薄膜,气泡在此膜中更容易因表面张力变化而破碎,此即“膜破裂效应"。
真空减压强化:对于更微小、顽固或在高粘度材料中的气泡,部分型号集成了高性能真空泵。在低压环境下,气泡体积膨胀,内外部压差增大,从而被更地抽除。这对于消除微米级气泡、提升电子材料的导电/绝缘一致性、防止光学器件缺陷至关重要。
KAKUHUNTER产品线覆盖从实验室到生产的全流程,其技术创新也随着型号迭代而不断深化。
| 型号系列 | 核心定位 | 关键技术特点 | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|
| 入门/基础型 (如SK-300SII) | 单杯简易操作,性价比高 | 预设搅拌、中间、脱泡三种模式;具备平衡智能导航与安全锁定机构。 | 研发初期小试、教学演示、常规材料预处理。 |
| 标准双杯型 (如SK-350TII, SK-1100TII) | 通用性主力,兼顾效率与功能 | 公转/自转速度独立控制(9段/10段);可编程多步骤序列(最多5步);可选“分离防止模式"处理比重差大的材料。 | 多批次平行实验、中小规模生产、粘度范围广的材料处理。 |
| 真空增强型 (如SK-300TVS-A) | 脱泡要求 | 标配外置高性能真空泵,脱泡能力显著提升;采用错位型杯座设计,增大接触面,提升搅拌力,防止结团。 | 光学胶、电子浆料(银浆)、精密密封剂、对气泡“零容忍"的材料。 |
| 旋转切换型 (如SK-400TR, SK-3000TII) | 应对复杂敏感材料的技术前沿 | 搭载“旋转切换机构",可在保持自转方向不变时单独反转公转方向。此技术能应对在真空下性质改变的材料,并在常压下实现高精度脱泡,搅拌与脱泡能力较前代提升约1.5倍和1.4倍。 | 碳纳米管分散液、纳米纤维素、环氧树脂、特种陶瓷浆料等前沿高机能材料的研制。 |
KAKUHUNTER的通用性使其在多个高技术领域成为标准配置:
电子与半导体制造:用于导电银浆、封装树脂、导热膏、焊锡膏的均质化与脱泡。消除气泡可防止烧结后孔洞、确保线路导电连续性、提升封装可靠性和散热效率。
光电与显示行业:应用于光学透明胶(OCA)、液晶、光刻胶、微透镜材料的处理。微气泡会导致透光率下降、散射增多、形成可见瑕疵,直接影响屏幕显示效果和摄像头成像质量。
新能源与新材料:是制备锂电电极浆料、燃料电池催化剂浆料、碳纳米管导电浆料、陶瓷浆料的关键设备。其强大的分散能力能确保活性物质、导电剂和粘结剂的纳米级均匀分布,直接提升电池的能量密度和循环寿命。
生物医疗与科研:用于药物凝胶、牙科印模/填充材料、生物传感器涂层、微流控芯片材料的制备。洁净的密闭处理避免了异物污染,温和的中间模式可应对热敏性生物材料。
精密化工与胶粘剂:处理环氧树脂、硅胶、聚氨酯、各向异性导电胶(ACP) 等。确保固化后力学性能一致,实现可靠的粘接与密封。
操作流程简化为三步:安装适配容器并固定 → 通过触摸屏设定公转/自转速度、时间、真空度(若适用)等多步程序 → 关门启动,全自动运行直至结束。设备通常具备90个以上用户程序存储频道,便于调用成熟工艺。
维护核心在于洁净与校准:主要维护工作在于使用后及时清洁容器与适配器。由于整机采用密封设计且主要运动部件耐用度高,日常维护简便。部分型号支持通过软件进行动作校准与诊断。
选型关键考量因素:
材料特性:粘度范围、对剪切力/温度的敏感性、是否需真空脱泡。
处理量:根据研发的小试(毫升级)或生产规模(升/公斤级)选择对应容量型号。
工艺要求:若工艺涉及对材料施加复杂的方向性剪切(如某些纳米材料分散),应优先考虑具备旋转切换机构的新一代型号。
功能扩展:是否需要兼容针筒、深罐等特殊容器,以及未来工艺拓展的可能性。
KAKUHUNTER搅拌脱泡装置,通过将精密的行星运动动力学与模块化智能控制相结合,成功地将材料混合与脱泡这一传统工艺提升到了精密工程的水平。它提供的不仅是一个结果,更是一个高度可控、可重复、可优化的工艺过程。
展望未来,随着材料科学向更微小尺度、更复杂组分发展,对分散与混合技术的要求将愈发严苛。KAKUHUNTER所代表的,通过实时过程传感(如在线粘度、粒度监测)与自适应算法的结合,实现从“经验驱动"到“数据驱动"的智能工艺闭环,将是下一代设备进化的明确方向。目前,它已稳固地成为突破高性能材料研发与制造瓶颈的核心赋能工具,在看不见的微观世界里,塑造着我们看得见的科技未来。