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超聲波噴涂
一、超聲波噴涂應(yīng)用
超聲波平面噴涂設(shè)備是專為玻璃、薄膜電池、觸摸屏、燃料電池、納米材料等研發(fā)的噴涂設(shè)備,具有噴涂效率高、流速低(可控)、噴涂層均勻、霧化顆粒小、可加熱等優(yōu)勢。超聲波平面噴涂設(shè)備相比高壓噴涂等傳統(tǒng)噴涂方式,更能夠控制噴涂的速度和流量,所以在噴涂過程中不會出現(xiàn)濺射等浪費(fèi)現(xiàn)象,可節(jié)約溶液80%,降低生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染環(huán)保,對人體傷害降到*小。
1、電子產(chǎn)品(噴涂助焊劑、精密電子、半導(dǎo)體)
因超聲波噴涂具有精準(zhǔn)可控噴涂流速、涂敷涂層薄且均勻、噴涂范圍可控等優(yōu)勢非常適用于噴涂電子產(chǎn)品,并越來越多地用于研究和生產(chǎn)。超聲波噴涂技術(shù)可用于在任何寬度的基材上沉積均勻的涂層。超聲波噴涂技術(shù)能夠以極高的均勻性制造這些非常薄的涂層,獲得非常精準(zhǔn)和可重復(fù)的結(jié)果,以提高產(chǎn)品的功能。
2、能源(超聲波噴涂電池、薄膜光伏電池、硅光伏電池、燃料電池)
超聲波噴涂非常適用于沉積太陽能電池、燃料電池、硅電池涂層,并越來越多地用于研究和生產(chǎn)噴涂工藝。超聲波噴涂技術(shù)可用于在任何寬度的基材上沉積均勻且極薄的涂層。超聲波噴涂技術(shù)能夠以極高的均勻性制造非常薄的涂層,使得電子轉(zhuǎn)化率和運(yùn)輸都有所提高。
3、玻璃(電致變色玻璃制造涂料、太陽能玻璃涂層、耐刮擦和疏油涂層(防指紋)、防反射涂層、平板玻璃制造、浮法玻璃防污涂層防止腐蝕、低輻射玻璃噴涂)
超聲波噴涂機(jī)能夠在任意寬度的玻璃上噴涂非常薄的抗污漬和其他防護(hù)材料納米層,而且不滴落,不會反彈。此外,超聲波噴涂系統(tǒng)在噴涂納米懸浮液(如透明導(dǎo)電氧化物)時(shí)具有超越傳統(tǒng)真空沉積的獨(dú)特優(yōu)勢。隨著玻璃行業(yè)的發(fā)展,包括TCO和電泳等導(dǎo)電涂料在玻璃面板上的化學(xué)成分,馳飛超聲波將繼續(xù)為全球的制造商提供**的超聲波涂層解決方案。鄭州泰諾薄膜的超聲波噴涂技術(shù)在涂覆含有功能納米顆粒的液體懸浮液的均勻涂層方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
4、納米 (納米線涂層、石墨烯涂層、納米懸浮液、碳納米管噴涂)
納米涂料是超聲噴涂技術(shù)快速發(fā)展的領(lǐng)域。超聲波噴涂非常適用于沉積納米涂層,并越來越多地用于研究和生產(chǎn)噴涂工藝。超聲波噴涂技術(shù)可用于在任何寬度的基材上沉積均勻的納米涂層。超聲波噴涂技術(shù)能夠以極高的均勻性制造這些非常薄的涂層,即使在非常寬的范圍內(nèi),也能夠適用于獨(dú)特的納米應(yīng)用。
5、紡織品(**涂料、高性能紡織涂層)
超聲波噴涂機(jī)使用超聲波噴嘴技術(shù),可以產(chǎn)生非常小的,均勻的液滴,具有非常緊密的液滴分布。與壓力噴嘴相比,噴嘴孔口大,并被設(shè)計(jì)成無堵塞的無壓力噴霧裝置。這使得超聲波噴涂機(jī)流速可控范圍較大,并且超聲波噴涂機(jī)可制備非常均勻非常薄的涂層,節(jié)省了噴涂材料并且改善了織物涂層質(zhì)量,通過更均勻的涂層來被處理產(chǎn)品的性能。
6、精密醫(yī)用涂系統(tǒng)
醫(yī)用繃帶和紡織涂層上的**涂層、注射器筒和血液收集管涂層、超聲波噴涂支架涂層、超聲波導(dǎo)管噴涂
超聲波噴嘴由于其非常精準(zhǔn)、無阻塞、可重復(fù)的噴霧性能和極低的流速能力,特別適用于多種醫(yī)用涂層應(yīng)用。幾年來,超聲波一直為全球醫(yī)療設(shè)備制造商提供超聲波噴涂設(shè)備。隨著醫(yī)療器械技術(shù)的發(fā)展,我們將繼續(xù)設(shè)計(jì)獨(dú)特的醫(yī)療涂層超聲波噴涂解決方案,并提供市場上高質(zhì)量的醫(yī)療器械涂層。
7、食品噴涂(超聲波霧化噴涂食品添加劑、食品**涂層系統(tǒng)、調(diào)味涂料系統(tǒng)、保鮮涂層系統(tǒng))
超聲波噴嘴具有特有的細(xì)霧噴霧,極大地減少過度噴涂,節(jié)約成本并減少大氣污染。超聲波噴嘴本質(zhì)上是非堵塞的自清潔裝置,其使用高頻聲波霧化液體,而不是使用高壓迫使液體通過小孔口。超聲波噴嘴開辟了更多食品應(yīng)用可能性,**的涂層允許將**涂料均勻地噴涂到產(chǎn)品表面上。
8、霧化干燥
噴霧干燥是一種用于食品,制藥,顏料和催化劑行業(yè)的技術(shù),用于生產(chǎn)可控大小的小顆粒。霧化溶液或漿液作為噴霧劑引入室中。該室可以被加熱,或與噴霧一起使用的加熱載氣,或兩者同時(shí)被加熱。當(dāng)噴霧溶劑蒸發(fā)時(shí),干燥的顆粒留下并收集。這種方法可用于生產(chǎn)多孔顆粒,微囊化顆粒,中空微球體和團(tuán)聚“黑莓”形態(tài)顆粒。顆??梢允菃我唤M合物或復(fù)合物或復(fù)合物組合物。
二、超聲波噴涂原理
超聲波噴涂工作原理
每個(gè)超聲噴嘴都以特定的頻率工作,這決定了液滴大小。噴嘴采用非常高強(qiáng)度的鈦合金和不銹鋼材料制造,使其非常耐化學(xué)侵蝕并提供**的性能。通過沿噴嘴長度方向延伸的無堵塞的進(jìn)料管將液體引入霧化表面,在霧化表面上的液體中產(chǎn)生震動。為了使液體霧化,霧化表面的振動幅度必須小心控制。在所謂的臨界振幅之下,超聲波能量不足以產(chǎn)生霧化液滴。如果幅度過高,則液體被撕開,并噴出大量的“流體塊”。只有在一個(gè)特定的較窄的范圍內(nèi),才產(chǎn)生超聲波噴涂特有的低速細(xì)霧。
上圖從左到右依次:噴嘴1,噴嘴2,噴嘴3
噴嘴1:噴涂霧化形狀為錐形,通常情況下,霧化噴涂直徑為50.8——76.2mm。
噴嘴2:噴涂霧化形狀為細(xì)小柱狀形,這種類型的超聲波噴嘴噴涂直徑范圍0.381——1.016mm。通常推薦這一類型的噴嘴應(yīng)用于噴涂流量較低,噴涂速率低,狹窄式噴涂。
噴嘴3:噴涂霧化形狀為圓柱形,這一噴涂模式流量和噴涂速率相對較高,但是相比散射型超聲波噴嘴側(cè)向噴涂范圍有限。
上面所示的噴嘴具有錐形霧化表面,其目的是分散噴霧。而有些應(yīng)用要求噴霧非常窄,在這種情況下,噴頭表面是平坦的。根據(jù)噴霧圖案的寬度要求和所需的流量,噴頭表面基本分成下面三種。
三、超聲波噴涂的影響因素
主要關(guān)注兩方面一是超聲波噴涂的霧化液滴的顆粒直徑,二是超聲波噴涂的流量性能。
影響霧滴大小的關(guān)鍵因素是超聲波噴涂設(shè)備的振動頻率,頻率越高,霧滴顆粒直徑也約細(xì)小,其次被霧化液體的表面張力和液體密度也有一定影響,但一般不計(jì)入影響范圍。
流量性能的影響因素有四個(gè),分別是霧化面面積,孔口大小,振動頻率和液體性質(zhì)。孔口大小決定流量大小,而流量和導(dǎo)入到霧化面的液體流速有關(guān)。當(dāng)液體流速過大時(shí),霧化面將無法霧化液體,一般而言低流速時(shí),霧化面的“吸引力”足以將液體附著在霧化面表面,從而進(jìn)行霧化,但液體流速過低時(shí)會出現(xiàn)偶然霧化的現(xiàn)象。霧化面面積是影響*大流量的另一個(gè)因素,霧化面既能夠承受的液體量而同時(shí)又能保有產(chǎn)生霧化所需要的薄膜的能力有一個(gè)限度的,如果流量過大,會超過霧化面能保有液體薄膜的能力,從而無法霧化。工作頻率不僅對霧化顆粒直徑有形象對流量同樣也有影響,當(dāng)超聲波頻率越大霧化顆粒直徑越小但是霧化流量隨之越小。
除以上超聲波噴涂設(shè)備自身原因,液體的性質(zhì)也有很大影響,首先將處理液體分成三類,**類是純液體,只含單一成分,例如水;**類是純?nèi)芤?,例如生理鹽水;第三類是含有固體的混合液,例如石墨烯溶液。通常純液體只需考慮液體黏度即可,超聲波噴涂設(shè)備能夠處理的液體*大黏度為100CPS;純?nèi)芤撼丝紤]液體黏度之外,還要考慮液體中是否存在聚合物,當(dāng)液體在霧化面經(jīng)過超聲波作用分離形成霧化液滴時(shí),聚合物分子會阻礙這種離散液滴的形成;含有固體的混合液,主要考慮固體含量和固體顆粒大小,固體顆粒直徑要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于液滴直徑,不然霧化的結(jié)果是固液分離,另外液體固體含量不能夠超過40%,固體含量過大,會大大增加霧化難度。
總而言之,影響超聲噴涂儀的噴涂效果主要有超聲頻率、孔口大小、霧化面面積、振動頻率和液體性質(zhì)。
四、超聲波霧化噴頭
原理
超聲波霧化噴頭是利用超聲波的能量作用將水或液體打散,形成幾個(gè)μm到100多μm大小的微小顆粒。與傳統(tǒng)的依靠壓力和高速運(yùn)動將液體粉碎成小顆粒的噴霧頭不同,超聲波噴霧頭是利用較低的超聲波振動能量來進(jìn)行液體霧化的。液體可通過自身重力或低壓液泵傳送到噴霧頭并實(shí)現(xiàn)連續(xù)或間斷性霧化。
優(yōu)勢
與傳統(tǒng)壓力噴頭相比,超聲霧化器噴頭的給液通道和噴孔都相對比較大,從而達(dá)到無堵塞噴霧。
超聲波噴頭霧化顆粒大小基本上是工作頻率的函數(shù),頻率越高,霧化顆粒越小。
應(yīng)用
超聲波霧化噴嘴用于對空氣加濕、液體造粒、混合、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)、噴涂等目的。
超聲噴涂系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)組件
備注:根據(jù)所需噴涂量、噴涂顆粒選擇相應(yīng)系統(tǒng)
超聲波發(fā)生器 功率超聲噴涂系統(tǒng)的重要組成部分,分為數(shù)顯式/模擬式。
超聲波換能器 作為標(biāo)準(zhǔn)核心部件,*新型頻率為120khz。
超聲波噴霧頭 OEM產(chǎn)品,經(jīng)典款型有蘑菇型、尖頭型、平面型等。按實(shí)際方案定制,可根據(jù)噴涂射程、噴涂范圍、噴涂角度等因素定制??杉託夤潭▏娡啃螤詈头秶?。
型號 |
頻率 |
功率 |
噴嘴形狀 |
電箱型號 |
UAC15 |
15khz |
500watt |
傘頭 |
FZ1000A |
UAC20 |
20khz |
400watt |
尖頭 |
FZ1000A |
UAC30 |
30khz |
200watt |
傘頭/蘑菇頭 |
FZ1000A |
UAC40 |
40khz |
100watt |
蘑菇頭/尖頭/平頭 |
CS100D |
UAC50 |
50khz |
30watt |
蘑菇頭/尖頭/平頭 |
CS100D |
UAC55 |
55khz |
30watt |
蘑菇頭/尖頭/平頭 |
CS100D |
UAC120 |
120khz |
10watt |
蘑菇頭/尖頭/平頭 |
CS100D |
五、三種超聲波霧化加氣方式
超聲波霧化成形
超聲波霧化成型系統(tǒng)產(chǎn)生的柔軟的低速噴霧通常需要加氣成型以滿足需要,特別是在要求高精度的均勻沉積的情況下。
超聲波加氣方式:聚焦型加氣 加氣后噴霧形狀:聚焦光束型
超聲霧化噴嘴與低壓空氣相結(jié)合,產(chǎn)生一種柔軟且高度聚焦的液滴極細(xì)噴霧噴頭 適用于醫(yī)療設(shè)備、能源電子類電池超薄涂層 噴霧輕柔低速但精準(zhǔn),可直噴涂到目標(biāo)位置 使超聲波噴嘴不易堵塞,減少停機(jī)時(shí)間
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超聲波加氣方式:聚焦型加氣 加氣后噴霧形狀:聚焦光束型
超聲霧化噴嘴與低壓空氣相結(jié)合,產(chǎn)生一種柔軟且高度聚焦的液滴極細(xì)噴霧噴頭 適用于醫(yī)療設(shè)備、能源電子類電池超薄涂層 噴霧輕柔低速但精準(zhǔn),可直噴涂到目標(biāo)位置 使超聲波噴嘴不易堵塞,減少停機(jī)時(shí)間
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起聲波加氣方式:寬幅型加氣 加氣后噴霧形狀:發(fā)散扇形
主要利用高速沖擊空氣射流控制,空氣流速可控 加氣適用子噴涂無紡布、玻璃及其它移動型卷材 用于均勻涂層的可控超聲霧化噴涂 ,減少涂料浪費(fèi) 超聲波噴涂機(jī) 超聲波噴涂機(jī)噴涂 使超聲波噴嘴不易堵塞,減少停機(jī)時(shí)間
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