Принцип работы и преимущества ультразвукового распыляющего оборудования

Опрыскивание всегда было в нашей жизни и уже давно используется для самых разных целей, включая напыление декоративных и защитных покрытий. Таким образом, это еще один инструмент, доступный материаловедам для тонкопленочной подготовки. При распылении размер сопла, форма распыления, расстояние от сопла до подложки, скорость распыления и нагрев подложки во время распыления являются параметрами, которые можно контролировать для достижения наилучших результатов.

Используя ультразвуковые сопла, распылительный раствор может быть гомогенизирован, размер капель может эффективно контролироваться (частота сопла влияет на размер капель), а количество микро-тумана может быть дозировано, обеспечивая однородность состава и структуры и точность полученных пленок и узоров. Материальные отходы сведены к минимуму, и существует меньший риск для оператора оборудования.

01 Как это работает

Принцип работы ультразвуковых форсунок заключается в использовании ультразвуковых преобразователей для преобразования высокочастотных звуковых волн в механическую энергию, которая затем преобразуется в жидкость, тем самым генерируя стоячие волны. Когда жидкость покидает распыляющуюся поверхность сопла, она распадается на мелкий туман из однородных капель микронного размера. В отличие от традиционных форсунок, которые полагаются на давление и высокоскоростное движение, чтобы разбить жидкости на мелкие частицы. Ультразвуковое сопло использует жидкое ультразвуковое распыление, а энергия ультразвуковой вибрации низкая. Жидкость может подаваться в распылительную головку с помощью гравитационных или жидкостных насосов низкого давления для непрерывного или прерывистого распыления.

02 Недостатки традиционного опрыскивания

Напорные форсунки изначально использовались для распыления. Напорные форсунки имеют плохую долговечность при распылении, склонны к засорению, требуют немного более сложных систем (для создания давления), большого количества отходов материала и загрязнения окружающей среды, что особенно опасно для тех, кто распыляет.

Распыление распылением воздуха имеет низкий коэффициент конверсии и высокие отходы; время распыления немного больше из-за низкого давления; когда циркуляция воздуха не является гладкой, может возникнуть чрезмерное распыление или туман краски; поскольку окончательный внешний вид очень гладкий, требования к пыли и воздуху на поверхности очень высоки; Вязкость краски должна быть уменьшена путем добавления растворителя или тепла для достижения хорошего внешнего вида.

03Вы преимущества ультразвукового напыления

В отличие от напорных форсунок, ультразвуковые форсунки не используют высокое давление для проталкивания жидкости через небольшие отверстия для создания распыления. Жидкость подается через центр сопла с большим отверстием без давления и распыляется за счет ультразвуковых колебаний в сопле. Сопла каналов подачи жидкости и отверстий относительно большие, что позволяет использовать распыление без засорения.

Стабильность распыления

Система ультразвукового распыления может работать с автоматизированным интегрированным оборудованием, и качество распыления стабильно, а размер частиц составляет от 25 мкм до 50 мкм.

Более высокая однородность

По сравнению с традиционной технологией распыления, равномерность распыления и управляемость системы ультразвукового напыления значительно улучшены. Устранены распространенные дефекты на поверхности покрытий медицинских изделий, а также оказана техническая поддержка для подготовки превосходных эксплуатационных поверхностных покрытий интервенционных медицинских изделий.

Может быть оснащен отапливаемой платформой

Ультразвуковые опрыскиватели могут быть оснащены нагревательной платформой для подложки, такой как нагревательная пластина. Несколько независимо управляемых шприцев (контейнеров для покрытия раствора) могут быть использованы для обработки различных материалов, что необходимо для многослойного изготовления или формирования различных пленок на разных частях подложки - при необходимости один из шприцев может содержать чистую жидкость, такую как дистиллированная вода, чтобы избежать загрязнения. Ультразвуковые опрыскиватели могут использоваться в сочетании с dip coaters, и в этом случае модуль погружного покрытия остается неподвижным, пока его можно перемещать.

Точное управление распределением капель

Каждая ультразвуковая насадка работает на определенной резонансной частоте, которая определяет средний размер капель. Размер капли почти неизменен и математически может подпадать под строго предсказанное распределение капель. Размер распыленных частиц в основном является функцией рабочей частоты, чем выше частота, тем меньше распыленные частицы.

Борьба с загрязнением

Форсунки изготовлены из чрезвычайно высокопрочных титановых сплавов и других запатентованных металлов, что делает их особенно химически стойкими и обладают отличными акустическими свойствами. Электроактивный элемент содержится в герметичном корпусе, который защищает узел сопла от внешнего загрязнения. Приточная трубка проходит по всей длине сопла. Конструкция сопла гарантирует, что жидкость вступает в контакт только с титаном внутри сопла.

04

Коэффициенты производительности сопла

свойства жидкости

Почти все данные о размерах капель, предоставляемые производителями сопел, основаны на распылении воды при 70 ° F (21 ° C) в лабораторных условиях. Влияние свойств жидкости следует понимать и учитывать при выборе форсунок для процессов, чувствительных к размеру капель.

Температура

Изменения температуры жидкости напрямую не влияют на производительность сопла, но могут влиять на вязкость, поверхностное натяжение и удельный вес, что, в свою очередь, влияет на производительность сопла.

Пропорция

Удельный вес — это отношение массы данного объема жидкости к массе того же объема воды. При распылении основным влиянием удельного веса жидкости, отличной от воды, является емкость сопла. Все данные о производительности сопла, поставляемые поставщиком, основаны на распылении воды.

Вязкость

Динамическая вязкость определяется как свойство жидкости противостоять изменениям формы или расположения ее элементов во время потока. Вязкость жидкости в основном влияет на формирование распыления и размер капель. По сравнению с чистой водой, жидкости с более высокой вязкостью требуют более высокого минимального давления, чтобы начать формировать рисунок распыления и создавать более узкий угол распыления.

Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение жидкости имеет тенденцию принимать наименьший возможный размер, действуя как мембрана под напряжением. Любая часть поверхности жидкости оказывает натяжение на соседние части или другие объекты, контактирующие с ней. Сила находится в плоскости поверхности, а сила на единицу длины — это поверхностное натяжение. Основное влияние поверхностного натяжения зависит от таких факторов, как минимальное рабочее давление, угол направления распыления и размер капель.

Износ сопла

На износ сопла указывает увеличение емкости сопла и изменение рисунка распыления, при котором распределение (равномерность распыления) ухудшается и увеличивается размер капель. Выбор износостойких материалов конструкции позволяет продлить срок службы сопла. Поскольку многие отдельные жидкостные сопла используются для измерения расхода, изношенные форсунки могут привести к чрезмерному использованию жидкости.