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超声波喷涂

日期:2020-04-01 16:38
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摘要:超声波平面喷涂设备是专为玻璃、薄膜电池、触摸屏、燃料电池、纳米材料等研发的喷涂设备,具有喷涂效率高、流速低(可控)、喷涂层均匀、雾化颗粒小、可加热等优势。超声波平面喷涂设备相比高压喷涂等传统喷涂方式,更能够控制喷涂的速度和流量,所以在喷涂过程中不会出现溅射等浪费现象,可节约溶液80%,降低生产成本,减少环境污染环保,对人体伤害降到*小。

一、超声波喷涂应用

超声波平面喷涂设备是专为玻璃、薄膜电池、触摸屏、燃料电池、纳米材料等研发的喷涂设备,具有喷涂效率高、流速低(可控)、喷涂层均匀、雾化颗粒小、可加热等优势。超声波平面喷涂设备相比高压喷涂等传统喷涂方式,更能够控制喷涂的速度和流量,所以在喷涂过程中不会出现溅射等浪费现象,可节约溶液80%,降低生产成本,减少环境污染环保,对人体伤害降到*小。

 

1电子产品(喷涂助焊剂、精密电子、半导体)

因超声波喷涂具有精准可控喷涂流速、涂敷涂层薄且均匀、喷涂范围可控等优势非常适用于喷涂电子产品,并越来越多地用于研究和生产。超声波喷涂技术可用于在任何宽度的基材上沉积均匀的涂层。超声波喷涂技术能够以极高的均匀性制造这些非常薄的涂层,获得非常精准和可重复的结果,以提高产品的功能。


 

2能源(超声波喷涂电池、薄膜光伏电池、硅光伏电池、燃料电池)

超声波喷涂非常适用于沉积太阳能电池、燃料电池、硅电池涂层,并越来越多地用于研究和生产喷涂工艺。超声波喷涂技术可用于在任何宽度的基材上沉积均匀且极薄的涂层。超声波喷涂技术能够以极高的均匀性制造非常薄的涂层,使得电子转化率和运输都有所提高。


 

3玻璃电致变色玻璃制造涂料、太阳能玻璃涂层、耐刮擦和疏油涂层(防指纹)、防反射涂层、平板玻璃制造、浮法玻璃防污涂层防止腐蚀、低辐射玻璃喷涂)

超声波喷涂机能够在任意宽度的玻璃上喷涂非常薄的抗污渍和其他防护材料纳米层,而且不滴落,不会反弹。此外,超声波喷涂系统在喷涂纳米悬浮液(如透明导电氧化物)时具有超越传统真空沉积的独特优势。随着玻璃行业的发展,包括TCO和电泳等导电涂料在玻璃面板上的化学成分,驰飞超声波将继续为全球的制造商提供**的超声波涂层解决方案。郑州泰诺薄膜的超声波喷涂技术在涂覆含有功能纳米颗粒的液体悬浮液的均匀涂层方面具有独特的优势。


 

4纳米  纳米线涂层、石墨烯涂层、纳米悬浮液、碳纳米管喷涂)

纳米涂料是超声喷涂技术快速发展的领域。超声波喷涂非常适用于沉积纳米涂层,并越来越多地用于研究和生产喷涂工艺。超声波喷涂技术可用于在任何宽度的基材上沉积均匀的纳米涂层。超声波喷涂技术能够以极高的均匀性制造这些非常薄的涂层,即使在非常宽的范围内,也能够适用于独特的纳米应用。


 

5纺织品**涂料、高性能纺织涂层

超声波喷涂机使用超声波喷嘴技术,可以产生非常小的,均匀的液滴,具有非常紧密的液滴分布。与压力喷嘴相比,喷嘴孔口大,并被设计成无堵塞的无压力喷雾装置。这使得超声波喷涂机流速可控范围较大,并且超声波喷涂机可制备非常均匀非常薄的涂层,节省了喷涂材料并且改善了织物涂层质量,通过更均匀的涂层来被处理产品的性能。


  

6精密医用涂系统
医用绷带和纺织涂层上的**涂层、注射器筒和血液收集管涂层、超声波喷涂支架涂层、超声波导管喷涂

超声波喷嘴由于其非常精准、无阻塞、可重复的喷雾性能和极低的流速能力,特别适用于多种医用涂层应用。几年来,超声波一直为全球医疗设备制造商提供超声波喷涂设备。随着医疗器械技术的发展,我们将继续设计独特的医疗涂层超声波喷涂解决方案,并提供市场上高质量的医疗器械涂层。



7食品喷涂(超声波雾化喷涂食品添加剂、食品**涂层系统、调味涂料系统、保鲜涂层系统)

超声波喷嘴具有特有的细雾喷雾,极大地减少过度喷涂,节约成本并减少大气污染。超声波喷嘴本质上是非堵塞的自清洁装置,其使用高频声波雾化液体,而不是使用高压迫使液体通过小孔口。超声波喷嘴开辟了更多食品应用可能性,**的涂层允许将**涂料均匀地喷涂到产品表面上。


 

8雾化干燥

喷雾干燥是一种用于食品,制药,颜料和催化剂行业的技术,用于生产可控大小的小颗粒。雾化溶液或浆液作为喷雾剂引入室中。该室可以被加热,或与喷雾一起使用的加热载气,或两者同时被加热。当喷雾溶剂蒸发时,干燥的颗粒留下并收集。这种方法可用于生产多孔颗粒,微囊化颗粒,中空微球体和团聚“黑莓”形态颗粒。颗粒可以是单一组合物或复合物或复合物组合物。


二、超声波喷涂原理

 超声波喷涂工作原理

每个超声喷嘴都以特定的频率工作,这决定了液滴大小。喷嘴采用非常高强度的钛合金和不锈钢材料制造,使其非常耐化学侵蚀并提供卓越的性能。通过沿喷嘴长度方向延伸的无堵塞的进料管将液体引入雾化表面,在雾化表面上的液体中产生震动。为了使液体雾化,雾化表面的振动幅度必须小心控制。在所谓的临界振幅之下,超声波能量不足以产生雾化液滴。如果幅度过高,则液体被撕开,并喷出大量的“流体块”。只有在一个特定的较窄的范围内,才产生超声波喷涂特有的低速细雾。


 

上图从左到右依次:喷嘴1,喷嘴2,喷嘴3

喷嘴1:喷涂雾化形状为锥形,通常情况下,雾化喷涂直径为50.8——76.2mm

喷嘴2:喷涂雾化形状为细小柱状形,这种类型的超声波喷嘴喷涂直径范围0.381——1.016mm。通常推荐这一类型的喷嘴应用于喷涂流量较低,喷涂速率低,狭窄式喷涂。

喷嘴3:喷涂雾化形状为圆柱形,这一喷涂模式流量和喷涂速率相对较高,但是相比散射型超声波喷嘴侧向喷涂范围有限。 

上面所示的喷嘴具有锥形雾化表面,其目的是分散喷雾。而有些应用要求喷雾非常窄,在这种情况下,喷头表面是平坦的。根据喷雾图案的宽度要求和所需的流量,喷头表面基本分成下面三种。

 

三、超声波喷涂的影响因素

主要关注两方面一是超声波喷涂的雾化液滴的颗粒直径,二是超声波喷涂的流量性能。

影响雾滴大小的关键因素是超声波喷涂设备的振动频率,频率越高,雾滴颗粒直径也约细小,其次被雾化液体的表面张力和液体密度也有一定影响,但一般不计入影响范围。

流量性能的影响因素有四个,分别是雾化面面积,孔口大小,振动频率和液体性质。孔口大小决定流量大小,而流量和导入到雾化面的液体流速有关。当液体流速过大时,雾化面将无法雾化液体,一般而言低流速时,雾化面的“吸引力”足以将液体附着在雾化面表面,从而进行雾化,但液体流速过低时会出现偶然雾化的现象。雾化面面积是影响*大流量的另一个因素,雾化面既能够承受的液体量而同时又能保有产生雾化所需要的薄膜的能力有一个限度的,如果流量过大,会超过雾化面能保有液体薄膜的能力,从而无法雾化。工作频率不仅对雾化颗粒直径有形象对流量同样也有影响,当超声波频率越大雾化颗粒直径越小但是雾化流量随之越小。

除以上超声波喷涂设备自身原因,液体的性质也有很大影响,首先将处理液体分成三类,**类是纯液体,只含单一成分,例如水;第二类是纯溶液,例如生理盐水;第三类是含有固体的混合液,例如石墨烯溶液。通常纯液体只需考虑液体黏度即可,超声波喷涂设备能够处理的液体*大黏度为100CPS;纯溶液除了考虑液体黏度之外,还要考虑液体中是否存在聚合物,当液体在雾化面经过超声波作用分离形成雾化液滴时,聚合物分子会阻碍这种离散液滴的形成;含有固体的混合液,主要考虑固体含量和固体颗粒大小,固体颗粒直径要远远小于液滴直径,不然雾化的结果是固液分离,另外液体固体含量不能够超过40%,固体含量过大,会大大增加雾化难度。

总而言之,影响超声喷涂仪的喷涂效果主要有超声频率、孔口大小、雾化面面积、振动频率和液体性质


四、超声波雾化喷头

 

原理

超声波雾化喷头是利用超声波的能量作用将水或液体打散,形成几个μm100多μm大小的微小颗粒。与传统的依靠压力和高速运动将液体粉碎成小颗粒的喷雾头不同,超声波喷雾头是利用较低的超声波振动能量来进行液体雾化的。液体可通过自身重力或低压液泵传送到喷雾头并实现连续或间断性雾化。

优势

与传统压力喷头相比,超声雾化器喷头的给液通道和喷孔都相对比较大,从而达到无堵塞喷雾。

超声波喷头雾化颗粒大小基本上是工作频率的函数,频率越高,雾化颗粒越小。

应用

超声波雾化喷嘴用于对空气加湿、液体造粒、混合、促进化学反应、喷涂等目的。

超声喷涂系统标准组件

备注:根据所需喷涂量、喷涂颗粒选择相应系统

超声波发生器 功率超声喷涂系统的重要组成部分,分为数显式/模拟式。
超声波换能器 作为标准核心部件,*新型频率为120khz
超声波喷雾头 OEM产品,经典款型有蘑菇型、尖头型、平面型等。按实际方案定制,可根据喷涂射程、喷涂范围、喷涂角度等因素定制。可加气固定喷涂形状和范围。

型号

频率

功率

喷嘴形状

电箱型号

UAC15

15khz

500watt

伞头

FZ1000A

UAC20

20khz

400watt

尖头

FZ1000A

UAC30

30khz

200watt

伞头/蘑菇头

FZ1000A

UAC40

40khz

100watt

蘑菇头/尖头/平头

CS100D

UAC50

50khz

30watt

蘑菇头/尖头/平头

CS100D

UAC55

55khz

30watt

蘑菇头/尖头/平头

CS100D

UAC120

120khz

10watt

蘑菇头/尖头/平头

CS100D


五、三种超声波雾化加气方式

超声波雾化成形

超声波雾化成型系统产生的柔软的低速喷雾通常需要加气成型以满足需要,特别是在要求高精度的均匀沉积的情况下。

超声波加气方式:聚焦型加气 

加气后喷雾形状:聚焦光束型

超声雾化喷嘴与低压空气相结合,产生一种柔软且高度聚焦的液滴极细喷雾喷头

适用于医疗设备、能源电子类电池超薄涂层

喷雾轻柔低速但精准,可直喷涂到目标位置

使超声波喷嘴不易堵塞,減少停机时间


超声波加气方式:聚焦型加气 

加气后喷雾形状:聚焦光束型

超声雾化喷嘴与低压空气相结合,产生一种柔软且高度聚焦的液滴极细喷雾喷头

适用于医疗设备、能源电子类电池超薄涂层

喷雾轻柔低速但精准,可直喷涂到目标位置

使超声波喷嘴不易堵塞,減少停机时间


起声波加气方式:宽幅型加气 

加气后喷雾形状:发散扇形

主要利用高速冲击空气射流控制,空气流速可控

加气适用子喷涂无纺布、玻璃及其它移动型卷材

用于均匀涂层的可控超声雾化喷涂 ,減少涂料浪费 超声波喷涂机 超声波喷涂机喷涂

使超声波喷嘴不易堵塞,減少停机时间


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