Visā cilvēces industriālās civilizācijas ilgajā vēsturē smalcināšana un malšana vienmēr ir bijusi izejvielu apstrādes svarīga sastāvdaļa. Kopš seniem laikiem, kad mūsu senči graudu smalcināšanai izmantoja akmens javu, līdz mūsdienu rūpniecībai, kurā cietās rūdas reducē līdz mikronu{1}}lieluma pulveriem, sasmalcināšanas tehnoloģiju attīstība ir tieši veicinājusi sasniegumus tādās jomās kā materiālu zinātne, metalurģija un ķīmijas inženierija. Starp dažāda veida drupināšanas iekārtām lodīšu dzirnavas neapšaubāmi ir viena no reprezentatīvākajām un visplašāk izmantotajām kodolierīcēm.
Ķīmisko reakciju veicināšana: jo smalkākas ir daļiņas, jo lielāks ir to īpatnējais virsmas laukums, kas palielina saskares laukumu ar citām vielām. Tādās nozarēs kā cements, keramika un ķimikālijas izejvielu smalkums tieši nosaka saķepināšanas aktivitāti, reakcijas ātrumu un galaprodukta veiktspēju un kvalitāti. Piemēram, cementa stiprums ir tieši saistīts ar tā īpatnējo virsmas laukumu (Bleina specifisko laukumu).
Vienmērīgas sajaukšanas sasniegšana: tās rotācijas laikā lodīšu dzirnavas darbojas arī kā ļoti efektīvs maisītājs. Lietojumiem, kuros nepieciešama precīza daudzu izejvielu (piemēram, keramikas glazūras, pulvermetalurģija un pārklājumi) sajaukšana, lodīšu dzirnavas var vienlaikus veikt gan malšanas, gan sajaukšanas procesus, nodrošinot konsekventu produkta sastāvu.
Specifisku funkcionālu pulveru sagatavošana: lodīšu dzirnavas tiek izmantotas augsto{0}tehnoloģiju jomās, piemēram, elektroniskajos materiālos, litija bateriju katoda un anoda materiālos un farmācijā, izvirzot ārkārtīgi stingras prasības pulvera daļiņu izmēra sadalījumam un morfoloģijai. Uzlabotā lodīšu frēzēšanas tehnoloģija nodrošina šo augstas veiktspējas pulveru izgatavošanu pēc pasūtījuma.
Loddzirnavu darbības princips ir balstīts uz vienkāršu, bet ļoti efektīvu dinamisku procesu. Tās galvenā darba sastāvdaļa ir horizontāli vai nedaudz noliekta rotējoša cilindra, kas satur noteiktu daļu no slīpējamā materiāla un slīpēšanas līdzekļa.
Kad cilindrs sāk griezties, ko darbina motors, berze un centrbēdzes spēks paceļ iekšā esošo slīpēšanas līdzekli un materiālu līdz noteiktam augstumam. Šo kustību var iedalīt trīs fāzēs, veidojot tā saukto -deju:
Katarakta: mērenā ātrumā nesējs un materiāls paceļas līdz noteiktam augstumam gar cilindra sienu, pirms nokrīt kā ūdenskritums. Krītošais slīpēšanas līdzeklis spēcīgi iedarbojas uz materiālu cilindra apakšā, sadalot visus lielos gabaliņus. Šis ir pulverizācijas procesa primārais posms.
Kaskāde: pie mazāka ātruma vai pie cilindra sienas materiāla slāņi slīd un ripo viens pret otru. Tas rada intensīvu slīpēšanu un berzi starp materiālu un materiālu, kā arī savā starpā, vēl vairāk izsmalcinot mazākas daļiņas. Tas ir ļoti svarīgi, lai iegūtu īpaši smalkus pulverus.
Centrbēdzes zona: ja ātrums ir pārāk liels un centrbēdzes spēks pārsniedz gravitāciju, materiāls cieši pielīp pie cilindra sienas un griežas kopā ar to, novēršot jebkādu izkliedi. Šajā brīdī trieciena un slīpēšanas efekti būtībā beidzas, un tas ir stāvoklis, kas pazīstams kā "centrbēdzes darbība"-neparasts darbības stāvoklis, no kura vajadzētu izvairīties.
Tādējādi lodīšu dzirnavu efektivitāte ir atkarīga no rūpīga daudzu faktoru līdzsvara, tostarp ātruma, apdrukājamā materiāla aizpildījuma, materiāla izmēru attiecības un materiāla īpašībām. Ideāls stāvoklis ir panākt labi-līdzsvarotu "kaskādes" kustību, ļaujot triecienam un slīpēšanai sinerģēt un maksimāli palielināt slīpēšanas efektivitāti.
