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        粉料混合：從藝術(shù)到科學。干燥粉料的混合可能是制藥生產(chǎn)中常見的一種操作工藝，但是這種工藝的被了解程度可能也是最少的。由于每種藥物的組成都是少有的，因此沒有任何兩種混合工藝是完全相同的。粉料混合的不可預測性使得工程師們試圖定量地解釋經(jīng)驗性的現(xiàn)象。由工程教授Benjamin Glasser和Troy Shinbrot領(lǐng)導的Rutgers大學的研究小組正在向這個目標努力。

        目前，他們的研究已經(jīng)取得了令人振奮的成果。首先，他們認為混合的時間越長，混合速度越快并不一定能夠更均一的混合物。均一的混合物有可能形成湍流，導致成分各自分層。

        在一個實驗中，研究者發(fā)現(xiàn)不同尺寸的玻璃球在較低的混合速率下能夠形成均一的混合，但當混合速率提高時，卻會不同程度的分層。研究者們能夠確定促進層狀結(jié)構(gòu)形成以及影響均一混合的顆粒狀結(jié)構(gòu)。類似的現(xiàn)象也可以在污染控制以及氣象學中觀察和預測到。但是在這一點上，工程師并沒有完全理解在粉料或顆粒混合中的含義。Shinbrot教授解釋說：“對于固態(tài)到液態(tài)的整個范圍的顆粒的性質(zhì)，我們都沒有關(guān)于傳輸和混合的預測性的公式?！睂τ谝后w則有類似的公式，可以對傳輸和混合的系統(tǒng)進行預測。工程師們也可以的彈性模型對類似固體系統(tǒng)進行預測，采用改進的粘性模型對類似液體的系統(tǒng)進行預測。

        對于粉料混合設(shè)備來說，建立模型需要創(chuàng)造性，同時還需要遵守規(guī)則以及大量的實驗。如果微粒的尺寸發(fā)生了很小的變化，混合模式也做出調(diào)整，包括常規(guī)的層流以及無序的湍流模式。“如果我們能夠預測混合過程中的流動模式，我們就能夠設(shè)計出自動化程度更高，而隨著環(huán)境因素例如濕度，材料性質(zhì)如微粒尺寸和粘度的設(shè)備和控制混合工藝?！?span style="font-family:Calibri">Shinbrot補充說。幾乎任何攪拌模式，例如翻轉(zhuǎn)、帶狀混合或震動混合都可以根據(jù)微粒尺寸、密度以及形狀的變化混合或分離的產(chǎn)品。在實際情況下，這就意味著一臺混合設(shè)備能夠混合效果很差，甚至非常干燥的粉末聚集體，但是如果僅僅在混合工藝中加入極少量的水蒸氣，就有可能混合效果很好的產(chǎn)品。

        微量潤滑有哪些特點。目前，在很多金屬加工企業(yè)中，金屬加工切削液的使用是一件再普遍不過的事。但隨著環(huán)保概念在制造領(lǐng)域日益深入的推廣，人們逐漸意識到切削液的大量使用會給企業(yè)帶來一些問題，如機床冷卻潤滑設(shè)備費用的所占比例過高，會增加企業(yè)上繳的環(huán)境保護稅、工業(yè)污染物和排污費用等，這些都無意中提高了機床設(shè)備的附加成本。而且，如果切削液處理不當，還會增加環(huán)境污染，損害人身健康。因此，幾年，很多廠家對縮減使用冷卻潤滑液的呼聲和愿望越來越強烈，更希望可以有一種方法，能在提高切削加工表面質(zhì)量的同時提高刀具的使用壽命。

        實現(xiàn)干切削或者微量潤滑加工的目標不僅要限制或停止使用切削液，而且要保證高的加工效率和加工質(zhì)量。因此，可以將其看做是一項系統(tǒng)工程，需要從刀具、機床和輔助工藝等方面來進行研究并優(yōu)化，使兩項技術(shù)可以更廣泛的。

   直接受影響的刀具為例，在這種加工中，刀具要承受比濕切削更高的溫度，刀具與切屑和刀具與工件接觸面上的摩擦系數(shù)也要盡可能的小，而且還要求刀具有利于斷屑、排屑和散熱，這就需要從刀具材料、刀具涂層以及刀具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等幾個方面來解決。

微量潤滑對刀具的設(shè)計有特別的要求，圖2是硬質(zhì)合金鉆頭修改后和修改前的對比，可知鉆頭在經(jīng)過了擴大容屑槽、減少鉆削深度、增加刀刃的鋒利度以后，刀具的使用壽命明顯增高。

干式切削與微量潤滑加工技術(shù)從根本上解決了切削液帶來的弊端，不僅有利于工人的健康和環(huán)境的保護，而且可以降低加工成本，無疑是一種很有發(fā)展前途的綠色加工工藝。

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