Arbeidsprinsippet og fordelene med ultralydsprøyteutstyr

Sprøyting har alltid vært i våre liv og har blitt brukt i lang tid til en rekke formål, inkludert sprøyting av dekorative og beskyttende belegg. Derfor er det et annet verktøy tilgjengelig for materialforskere for tynnfilmforberedelse. Ved sprøyting er dysestørrelse, sprøyteform, dyse-til-substratavstand, sprøytehastighet og oppvarming av substratet under sprøyting parametere som kan kontrolleres for å oppnå de beste resultatene.

Ved hjelp av ultralyddyser kan sprøyteløsningen homogeniseres, dråpestørrelsen kan kontrolleres effektivt (dysefrekvens påvirker dråpestørrelsen), og mengden mikrotåke kan dispenseres, noe som sikrer ensartethet av sammensetning og struktur og presisjon av de resulterende filmene og mønstrene. Materialavfall holdes på et minimum, og det er mindre risiko for utstyrsoperatøren.

01 Hvordan det fungerer

Arbeidsprinsippet for ultralyddyser er å bruke ultralydtransdusere for å konvertere høyfrekvente lydbølger til mekanisk energi, som deretter omdannes til væske, og dermed genererer stående bølger. Når væsken forlater dysens atomiserende overflate, bryter den opp i en fin tåke av ensartede mikron-størrelse dråper. I motsetning til tradisjonelle dyser som er avhengige av trykk og høyhastighets bevegelse for å bryte opp væsker i små partikler. Ultralyddysen bruker flytende ultralydsatomerisering, og ultralydvibrasjonsenergien er lav. Væske kan leveres til sprøytehodet ved tyngdekraften eller lavtrykks væskepumper for kontinuerlig eller periodisk forstøvning.

02 Ulemper ved tradisjonell sprøyting

Trykkdyser ble opprinnelig brukt til sprøyting. Trykkdyser har dårlig holdbarhet ved sprøyting, er tilbøyelige til tilstopping, krever litt mer komplekse systemer (for å generere trykk), mye materialavfall og miljøforurensning, noe som er spesielt farlig for de som sprayer.

Luftatomiseringssprøyting har lav konverteringshastighet og høyt avfall; sprøytetiden er litt lang på grunn av lavt trykk; når luftsirkulasjonen ikke er jevn, er overspray eller malingståke tilbøyelig til å oppstå; fordi det endelige utseendet er veldig glatt, er støv- og luftkravene på overflaten svært høye Strenge; maling viskositet må reduseres ved å legge til løsningsmiddel eller varme for å oppnå godt utseende.

03Fordelene ved ultralydsprøyting

I motsetning til trykkdyser bruker ultralyddyser ikke høyt trykk for å tvinge væske gjennom små hull for å skape en spray. Væsken mates gjennom midten av dysen med en større åpning uten trykk og forstøves på grunn av ultralydvibrasjoner i dysen. Dysene i væskeforsyningskanalene og åpningene er relativt store, noe som muliggjør en tilstoppfri spray.

Spray stabil

Ultralydsprøytesystemet kan fungere med automatisert integrert utstyr, og sprøytekvaliteten er stabil, og partikkelstørrelsen er mellom 25μm og 50μm.

Høyere ensartethet

Sammenlignet med den tradisjonelle sprøyteteknologien, er sprøyteuniformiteten og kontrollerbarheten til ultralydsprøytesystemet sterkt forbedret. De vanlige feilene på overflaten av medisinsk utstyrsbelegg elimineres, og teknisk støtte er gitt for fremstilling av utmerket ytelse av overflatebeleggene til intervensjonelle medisinske enheter.

Kan utstyres med oppvarmet plattform

Ultralyd sprøyter kan utstyres med en varmeplattform for substratet, for eksempel en varmeplate. Flere uavhengig kontrollerte sprøyter (beleggløsningsbeholdere) kan brukes til å behandle forskjellige materialer, noe som er viktig for flerlags fabrikasjon eller forming av forskjellige filmer på forskjellige deler av substratet - om nødvendig kan en av sprøytene inneholde en ren væske, for eksempel destillert vann, for å unngå forurensning. Ultralyd sprøyter kan brukes i kombinasjon med dip coaters, i så fall forblir dipbeleggmodulen stasjonær mens den kan flyttes.

Nøyaktig kontroll av dråpefordeling

Hver ultralyddyse opererer med en bestemt resonansfrekvens, som bestemmer medianstørrelsen på dråpene. Dråpestørrelsen er nesten uendret og kan falle innenfor den strenge predikerte dråpefordelingen matematisk. Størrelsen på de atomiserte partiklene er i utgangspunktet en funksjon av driftsfrekvensen, jo høyere frekvens, jo mindre atomiserte partikler.

Anti-forurensning

Dysene er laget av ekstremt høye titanlegeringer og andre proprietære metaller, noe som gjør dem spesielt kjemisk motstandsdyktige og har gode akustiske egenskaper. Det elektroaktive elementet er inneholdt i et forseglet hus som beskytter dyseenheten mot ekstern forurensning. Tilførselsrøret går hele lengden på dysen. Dysens utforming sikrer at væsken bare kommer i kontakt med titanet inne i dysen.

04

Ytelsesfaktorer for dyser

flytende egenskaper

Nesten alle dråpestørrelsesdata fra dyseprodusenter er basert på vannsprut ved 21 °C under laboratorieforhold. Effekten av flytende egenskaper bør forstås og vurderes ved valg av dyser for prosesser som er følsomme for dråpestørrelse.

Temperatur

Endringer i væsketemperaturen påvirker ikke dysens ytelse direkte, men kan påvirke viskositet, overflatespenning og spesifikk tyngdekraft, noe som igjen påvirker dysens ytelse.

Andel

Spesifikk tyngdekraft er forholdet mellom massen av et gitt volum væske og massen av samme volum vann. Ved sprøyting er hovedpåvirkningen av væskens spesifikke tyngdekraft annet enn vann dysens kapasitet. Alle leverandørleverte dyseytelsesdata er basert på vannspray.

Viskositet

Dynamisk viskositet er definert som en væskes egenskap for å motstå endringer i form eller arrangement av elementene under strømning. Flytende viskositet påvirker hovedsakelig spraymønsterdannelse og dråpestørrelse. Sammenlignet med rent vann krever væsker med høyere viskositet et høyere minimumstrykk for å begynne å danne et sprøytemønster og produsere en smalere sprøytevinkel.

Overflatespenning

Overflatespenningen til en væske har en tendens til å anta den minste mulige dimensjonen, som fungerer som en membran under spenning. Enhver del av overflaten av en væske utøver spenning på tilstøtende deler eller andre gjenstander i kontakt med den. Kraften er i overflatens plan og kraften per enhetslengde er overflatespenningen. Hovedeffekten av overflatespenning er på faktorer som minimum arbeidstrykk, sprøyteretningsvinkel og dråpestørrelse.

Dyse slitasje

Dyseslitasje indikeres av en økning i dysekapasiteten og en endring i sprøytemønsteret, der fordelingen (ensartethet av sprøytemønster) forverres og øker dråpestørrelsen. Valg av slitesterke konstruksjonsmaterialer kan forlenge dysens levetid. Fordi mange individuelle væskedyser brukes til å måle strømning, kan slitte dyser føre til overdreven væskebruk.