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(shì)。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(guò)程中不會(huì)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(duì)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(shì)非常適用于噴涂電子產(chǎn)品，并越來(lái)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(yáng)能電池、燃料電池、硅電池涂層，并越來(lái)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(yáng)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(huì)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(shì)。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(shì)。

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(lái)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(wú)堵塞的無(wú)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(guò)更均勻的涂層來(lái)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(wú)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(lái)，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(chǎng)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(guò)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(guò)小孔口。超聲波噴嘴開(kāi)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。顆粒可以是單一組合物或復(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(guò)沿噴嘴長(zhǎng)度方向延伸的無(wú)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(dòng)。為了使液體霧化，霧化表面的振動(dòng)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(guò)高，則液體被撕開(kāi)，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(duì)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(dòng)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(dòng)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(guò)大時(shí)，霧化面將無(wú)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(guò)低時(shí)會(huì)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(guò)大，會(huì)超過(guò)霧化面能保有液體薄膜的能力，從而無(wú)法霧化。工作頻率不僅對(duì)霧化顆粒直徑有形象對(duì)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)芤海缟睇}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(guò)超聲波作用分離形成霧化液滴時(shí)，聚合物分子會(huì)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(guò)40%，固體含量過(guò)大，會(huì)大大增加霧化難度。

總而言之，影響超聲噴涂?jī)x的噴涂效果主要有超聲頻率、孔口大小、霧化面面積、振動(dòng)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(dòng)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(dòng)能量來(lái)進(jìn)行液體霧化的。液體可通過(guò)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(shì)

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(duì)比較大，從而達(dá)到無(wú)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(duì)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。可加氣固定噴涂形狀和范圍。

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

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

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?zèng)_擊空氣射流控制，空氣流速可控 加氣適用子噴涂無(wú)紡布、玻璃及其它移動(dòng)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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