ボールミルは、硬質材料、脆性材料、繊維質材料の粉砕において、最も多様で効果的なツールの1つです。多様な粉砕方式、使用可能な粉砕量、使用可能な粉砕ツール材質から、ボールミルは様々なアプリケーションに最適な粉砕機といえます。
＊試料の特性による
ボールミルと一言で言っても様々な特長があり特定の目的に合ったボールミルを使用することでより効率的に粉砕を行うことが可能です。ボールミルの種類を区別する要因を理解するために、まずその共通の特徴を見てみましょう。基本的に、それぞれのボールミルの動作原理は同じです。それは、密閉されたジャーの中で試料を粉砕ボールと一緒に潜在的に動かすというコンセプトに基づいています。この動きにより、試料は強く混合され、粉砕されます。その違いは、粉砕ジャーの動き方の違いにあります。ボールミルの動きによる分類は、一般的にその名称に反映されています。例えば、遊星ボールミルでは、惑星が太陽の周りを自転するようにジャーが円軌道上を回転し、ミキサーミルでは、ジャーが水平位置で振動する振とう運動を行い、ドラムミルでは、ジャーが単に中心軸の周りを回転するという動作原理になっています。
ボールミルはさらに、粉砕ジャーのサイズにも大きな違いがあります。レッチェでは、粉砕ジャーの容量は1.5 mlから150 lまで、ボールは0.1 mmから40 mmまで取り揃えています（図2参照）。
ボールミルの3つ目の重要な特徴は、粉砕結果に大きく影響する粉砕力です。用途によって、ジャーをゆっくり動かして材料を穏やかに処理するか、あるいは高速で動かして効果的な粉砕を行うかのどちらかを選択します。ここで、最高回転数（最高周波数または最高毎分回転数（rpm）として与えられます）は、しばしば性能の代名詞として使用されます。回転数よりも意味のある物理量は、ボールミルの運動エネルギーによって引き起こされる加速力 "g "です。例えば、高エネルギーボールミルEmaxでは、最高回転数2000rpmで運転した場合、76gという加速度が得られます。
図1：遊星ボールミル、ミキサーミル、ドラムミルでは、粉砕ジャーは異なる運動パターンを行います。
図2: 実験室用ボールミルで使用される粉砕ジャーと粉砕ボールサイズの例：
特定のアプリケーションに最適なボールミルを選定するには、タスクと要求される結果を定義する必要があります。試料サイズ、バッチ量、プロセス時間、使用可能なアクセサリの材質、最終的な粉砕粒度などがキーワードとなります。アプリケーションの要件が明確になれば、適切な粉砕機を選択することができます。このプロセスを容易にするため、レッチェは各ボールミルの強度と効率をスパイダーネット図に表示しています（図3参照）。
例えば、遊星ボールミルはミキサーミルに比べて粉砕ジャー容積が大きく、この対角線上で高い値を示します。対照的に、ミキサーミルは温度制御の可能性が多様であり、この分野で高い値を示しています。一つのボールミルを様々なアプリケーションに使用されることを考えると、全てのアプリケーションの要求を最適に満たすためには、良い妥協点を見つけなければなりません。
レッチェでは、各ボールミルの特長を図式化し、用途に適した機種を見つけやすくしています。図の例では、遊星ボールミルPM300は、ミキサーミルMM500コントロールと比較して、パワー、最終粉砕粒度、最大ジャー容積の点で優れていることがわかります。それに対しミキサーミルMM500コントロールは、操作性、汎用性が高く、プロセス中の温度制御が可能です。
This compact guide outlines three essential rules for achieving optimum ball mill set-up and guides you through the selection of accessories and process parameters to achieve the best results every time.
