“"Versnipperaar" en "vergruizer" zijn geen synoniemen. Ze vertegenwoordigen twee fundamenteel verschillende mechanische principes van materiaalbreuk. De keuze voor de verkeerde is de meest voorkomende technische fout bij het ontwerp van recyclinginstallaties.
Gerelateerde apparatuur: enkelassige shredder, Dubbele asversnipperaar (plastic en metaal).
1. Schuifbreuk (De versnipperaar)
Mechanisme: Twee tegenoverliggende randen passeren elkaar zonder speling (schaar).
* Natuurkunde: $\tau = F/A$. De machine oefent koppel uit totdat de Schuifsterkte De materiaallimiet wordt overschreden.
* Beste voor: Rekbare en elastische materialen.
* VoorbeeldenLDPE-folie, autobanden, rubber, PP-touwen, koperdraad.
* WaaromAls je met een hamer op een band slaat (impact), stuitert deze terug. Je moet de band meestal vasthouden en doorsnijden (afschuiven).
2. Storing door impact (de breker/granulator)
MechanismeEen object met hoge snelheid botst tegen een stilstaand of langzaam bewegend object (bijvoorbeeld een honkbalbat).
* Natuurkunde: $E = \frac{1}{2}mv^2$. De machine draagt kinetische energie over aan het materiaal totdat de Breuktaaiheid wordt overschreden.
* Beste voor: Broze en stijve materialen.
* VoorbeeldenGlazen flessen, stijve PVC-buizen, bakeliet, steen, beton.
* WaaromAls je beton probeert door te zagen, beschadig je het zaagblad. Je moet het doorgaans met een krachtige slag verbrijzelen.
3. De hamermolen (De bevrijder)
Mechanisme: Zwaaiende hamers op een hogesnelheidsrotor.
* Rol: Bevrijding. Het snijdt niet alleen, het verbrijzelt composietmaterialen.
* Beste voor: Elektronisch afval en metaalschroot.
* VoorbeeldEen elektromotor. Een shredder zou hem in brokken koper-staalmengsel snijden. Een hamermolen verpulvert het totdat de koperen wikkeling loskomt van de stalen stator, waardoor verdere scheiding mogelijk wordt.
Selectiematrix
| Materiaal | Storingsmodus | Machine | Waarom? |
|---|---|---|---|
| Folie / Geweven tassen | Ductiel (rekbaar) | Shredder | Slagmessen slaan er alleen maar op los zonder te snijden. |
| Autobumpers | Halfstijf | Shredder | Te groot voor de granulator; moet eerst worden bijgesneden. |
| Glas / Keramiek | Bros | Breker | De schaarbladen zouden onmiddellijk afbrokkelen. |
| Elektronisch afval | Samengesteld | Hamermolen | Er is een krachtige slag nodig om de gelijmde/geschroefde onderdelen los te maken. |
Referenties
[1] “Principes van verkleining,” Handboek chemische technologie. Principes van verkleining
[2] “Slag versus schuifkracht bij afvalverwerking,” Waste Management World. Stootkracht versus schuifkracht bij afvalverwerking
