Technische Analyse: Warum Schneidmühlen bei PCBs versagen
Entdecken Sie das „Sieben-Paradoxon“, Überhitzungsprobleme und warum die Pralltechnologie herkömmliche Methoden übertrifft.
Vergleichsanalyse: Schneidmühle vs. Pralltechnologie (IM-Serie)
Beim PCB-Recycling ist ein häufiger Fehler, Leiterplatten wie Standardkunststoffe zu behandeln und Schneidgranulatoren einzusetzen. Leiterplatten sind abrasive Verbundmaterialien (Kupfer + Silizium), und der Einsatz schneidbasierter Technologie führt zu strukturellen Ineffizienzen, die die Pralltechnologie direkt an der Quelle löst.
Schneidmühle (unvollständiges Schneiden):
Die Messer üben Scherkraft auf das Material aus. Beim Verarbeiten eines Verbundstoffs reduziert das Schneiden zwar die Partikelgröße, trennt jedoch die Schichten nicht. Das Ergebnis sind „Sandwich“-Fragmente – Kupfer oder andere Metalle bleiben noch an Kunststoff gebunden – was die nachfolgende Rückgewinnung erschwert und weniger profitabel macht.
IM Prallmühle (selektive Freisetzung):
Das System nutzt das unterschiedliche elastoplastische Verhalten der Materialien. Ein ballistischer Aufprall bricht die spröde inerte Fraktion (Glasfaser) und verformt die duktilen Metalle plastisch.
Ergebnis: Die Materialien verlassen die Mühle bereits physisch getrennt (delaminiert), was die Leistung von Dichtetrenntischen und die Metallrückgewinnung optimiert.
Die Verwendung von Messern bei PCB-Material zwingt den Betreiber zu einem Kompromiss, bekannt als das „Siebe-Paradoxon“:
Szenario A – Breites Sieb (> 8–10 mm):
Um Überhitzung zu vermeiden, werden große Löcher verwendet. Das Messer schneidet zwar, befreit das Metall jedoch nicht, wodurch ein gemischtes Material mit geringem kommerziellen Wert entsteht.
Szenario B – Feines Sieb (< 4 mm):
Um Kupfer freizusetzen, werden feine Siebe eingesetzt. Dies führt zum Zusammenbruch des Prozesses:
Phänomen: Reibung erzeugt Hitze-Spitzen, die den Erweichungspunkt der Epoxidharze überschreiten.
Schaden: Das Harz schmilzt statt zu pulverisieren, verbindet das Kupfer und verstopft die Siebe, was zu Maschinenstillständen führt.
IM-Lösung:
Die Prallmühle arbeitet durch Aufprall, nicht durch Gleitreibung, wodurch die Temperaturen kontrolliert bleiben. Das Harz bleibt kristallin, und selbst feines Sieben verursacht kein Schmelzen oder Verklumpen.
Messermühlen (beschleunigter Verschleiß):
PCBs enthalten Glasfaser (Silizium), ein hochabrasives Material. Die Messerkanten nutzen sich innerhalb weniger Stunden ab. Eine stumpfe Klinge reißt statt zu schneiden, was Energieverbrauch und Hitzeentwicklung drastisch erhöht.
Prallmühle (dauerhafte Leistung):
Die Hammer aus hochchromhaltiger Legierung arbeiten über Masse und Trägheit, nicht über Schärfe. Die Zerkleinerungseffizienz bleibt konstant, was Wartungsintervalle verlängert und Betriebskosten reduziert.
IM-Prallbrecher (Delaminierung ohne Abrieb):
IM-Brecher funktionieren nach einem anderen Prinzip: Die Energie wird beim Aufprall freigesetzt. Funktionsweise: Das Material wird beschleunigt und prallt gegen die Wände. Dadurch wird der Kunststoff durch mechanische Stöße freigesetzt, wodurch sich die Metalle durch plastische Verformung „agglomerieren” können. Ergebnis: Da keine Reibung und kein längerer Verschleiß auftreten, bleiben die wertvollen Beschichtungen („Flash”) in der Regel im Schwermetall eingebettet oder zerkleinert, sodass sie in späteren Trennschritten oder zusätzlichen chemischen Prozessen zurückgewonnen werden können. In allen Fällen geht nichts verloren und der Handelswert der produzierten Metallmischung steigt erheblich.
