Arbetsprincipen och fördelarna med ultraljudssprutningsutrustning

Sprutning har alltid funnits i våra liv och har använts länge för en mängd olika ändamål, inklusive sprutning av dekorativa och skyddande beläggningar. Därför är det ett annat verktyg som är tillgängligt för materialforskare för tunnfilmsberedning. Vid sprutning är munstyckesstorlek, sprayform, avstånd från munstycke till substrat, spruthastighet och uppvärmning av substratet under sprutning parametrar som kan styras för att uppnå bästa resultat.

Med hjälp av ultraljudsmunstycken kan spraylösningen homogeniseras, droppstorleken kan styras effektivt (munstycksfrekvensen påverkar droppstorleken) och mängden mikrodimma kan dispenseras, vilket säkerställer enhetlighet i sammansättning och struktur och precision hos de resulterande filmerna och mönstren. Materialavfallet minimeras och det finns mindre risk för den som förser utrustningen.

01 Hur det fungerar

Arbetsprincipen för ultraljud munstycken är att använda ultraljud givare för att konvertera högfrekventa ljudvågor till mekanisk energi, som sedan omvandlas till vätska, vilket genererar stående vågor. När vätskan lämnar munstyckets finföränderliga yta bryts den upp i en fin dimma av enhetliga mikronstora droppar. Till skillnad från traditionella munstycken som förlitar sig på tryck och höghastighetsrörelse för att bryta upp vätskor i små partiklar. Ultraljud munstycket använder flytande ultraljud atomisering, och ultraljud vibration energi är låg. Vätska kan levereras till spruthuvudet genom gravitations- eller lågtrycksvätskepumpar för kontinuerlig eller intermittent atomisering.

02 Nackdelar med traditionell sprutning

Tryckmunstycken användes ursprungligen för sprutning. Tryckmunstycken har dålig hållbarhet vid sprutning, är benägna att täppa till, kräver något mer komplexa system (för att generera tryck), mycket materialavfall och miljöföroreningar, som är särskilt farliga för dem som sprutar.

Luftatomeringssprutning har låg omvandlingshastighet och högt avfall; spruttiden är lite lång på grund av lågt tryck; När luftcirkulationen inte är jämn är överspray eller färgdimma benägen att uppstå; eftersom det slutliga utseendet är mycket smidigt är damm- och luftkraven på ytan mycket höga Strikt; färgviskositeten måste minskas genom tillsats av lösningsmedel eller värme för att uppnå gott utseende.

03Fördelarna med ultraljudssprutning

Till skillnad från tryckmunstycken använder ultraljudsmunstycken inte högt tryck för att tvinga vätska genom små hål för att skapa en spray. Vätskan matas genom mitten av munstycket med en större öppning utan tryck och finfördelas på grund av ultraljudsvibrationer i munstycket. Munstyckena i vätsketillförselkanalerna och öppningarna är relativt stora, vilket möjliggör en täppafri spray.

Spray stabil

Ultraljudssprutningssystemet kan fungera med automatiserad integrerad utrustning, och sprutkvaliteten är stabil och partikelstorleken är mellan 25 μm och 50μm.

Högre enhetlighet

Jämfört med den traditionella spruttekniken förbättras sprutningsenhet och kontrollerbarhet för ultraljudssprutningssystemet avsevärt. De vanliga defekterna på ytan av medicintekniska beläggningar elimineras, och tekniskt stöd tillhandahålls för att förbereda utmärkt prestanda hos ytbeläggningar av interventionella medicintekniska produkter.

Kan utrustas med uppvärmd plattform

Ultraljudssprutor kan utrustas med en värmeplattform för substratet, till exempel en värmeplatta. Flera oberoende kontrollerade sprutor (behållare för beläggningslösning) kan användas för att bearbeta olika material, vilket är viktigt för tillverkning i flera lager eller bildar olika filmer på olika delar av substratet - om det behövs kan en av sprutorna innehålla en ren vätska, såsom destillerat vatten, för att undvika förorening. Ultraljud sprutor kan användas i kombination med doppbelagt, i vilket fall doppbeläggningsmodulen förblir stationär medan den kan flyttas.

Exakt kontroll av droppfördelningen

Varje ultraljudsmunstycke arbetar med en specifik resonansfrekvens, vilket bestämmer medianstorleken på dropparna. Droppstorleken är nästan oförändrad och kan falla inom den strikta förutspådda droppfördelningen matematiskt. Storleken på de finfördelade partiklarna är i grunden en funktion av driftfrekvensen, ju högre frekvens, desto mindre är de finfördelade partiklarna.

Anti-föroreningar

Munstyckena är tillverkade av extremt höghållfasta titanlegeringar och andra proprietära metaller, vilket gör dem särskilt kemiskt resistenta och har utmärkta akustiska egenskaper. Det elektroaktiva elementet finns i ett förseglat hölje som skyddar munstyckets montering från extern förorening. Matningsröret löper hela munstyckets längd. Munstyckets design säkerställer att vätskan endast kommer i kontakt med titanet inuti munstycket.

04

Prestandafaktorer för munstycke

likvida egenskaper

Nästan alla data om droppstorlek från munstyckestillverkare är baserade på vattenspray vid 21 °C under laboratorieförhållanden. Effekten av vätskeegenskaper bör förstås och beaktas vid val av munstycken för processer som är känsliga för droppstorlek.

Temperatur

Vätsketemperaturförändringar påverkar inte direkt munstyckets prestanda, men kan påverka viskositet, ytspänning och specifik gravitation, vilket i sin tur påverkar munstyckets prestanda.

Andel

Specifik gravitation är förhållandet mellan massan av en given vätskevolym och massan av samma vattenvolym. Vid sprutning är den huvudsakliga påverkan av den specifika gravitationen hos den andra vätskan än vatten munstyckets kapacitet. Alla leverantörsförsörjda munstyckesprestandadata är baserade på vattenspray.

Viskositet

Dynamisk viskositet definieras som en vätskas egenskap för att motstå förändringar i formen eller arrangemanget av dess element under flödet. Flytande viskositet påverkar främst spraymönsterbildning och droppstorlek. Jämfört med rent vatten kräver vätskor med högre viskositet ett högre minimitryck för att börja bilda ett spraymönster och producera en smalare sprayvinkel.

Ytspänning

Ytspänningen hos en vätska tenderar att anta minsta möjliga dimension, som fungerar som ett membran under spänning. Varje del av ytan av en vätska utövar spänningar på intilliggande delar eller andra föremål i kontakt med den. Kraften finns i ytans plan och kraften per enhetslängd är ytspänningen. Den huvudsakliga effekten av ytspänning är på faktorer som minsta arbetstryck, sprayriktningsvinkel och droppstorlek.

Slitage på munstycke

Munstycksslitage indikeras av en ökning av munstyckskapaciteten och en förändring i sprutmönstret, där fördelningen (lyddigt spraymönster) försämras och ökar droppstorleken. Att välja slitstarka konstruktionsmaterial kan förlänga munstyckets livslängd. Eftersom många enskilda vätskemunstycken används för mätarflöde kan slitna munstycken leda till överdriven vätskeanvändning.