El principio técnico y las ventajas de la pulverización ultrasónica

La pulverización ultrasónica, también conocida como pulverización ultrasónica, es un proceso de pulverización que utiliza tecnología de atomización ultrasónica. El material a rociar está primero en estado líquido, y el líquido puede ser una solución, sol, suspensión, etc. El recubrimiento líquido primero se atomiza en partículas finas mediante un dispositivo atomizador ultrasónico y luego se recubre uniformemente en la superficie del sustrato. por una cierta cantidad de gas portador. , formando así un revestimiento o película. La mayor diferencia entre la pulverización ultrasónica y la pulverización tradicional de uno o dos fluidos es que el dispositivo atomizador o la boquilla atomizadora adopta un dispositivo atomizador ultrasónico, es decir, una boquilla ultrasónica.

La boquilla ultrasónica, también conocida como boquilla atomizadora ultrasónica, es un dispositivo atomizador ultrasónico basado en el principio del transductor de bocina. Atomiza el líquido a través de la oscilación ultrasónica de alta frecuencia amplificada y envía la neblina líquida al objeto a rociar o a un espacio específico a través de una cierta cantidad de gas portador. En el caso de no exceder el límite, la cantidad de líquido de atomización solo está determinada por la cantidad de líquido entregado y la frecuencia de operación del cabezal rociador. Se puede atomizar una amplia variedad de recubrimientos, productos químicos, lubricantes, suspensiones de partículas, etc. Sin embargo, es necesario considerar la viscosidad, la miscibilidad, el contenido de sólidos, etc. del líquido. Para obtener el mejor efecto de atomización, la viscosidad del líquido debe ser inferior a 30 cps y el contenido de sólidos debe ser inferior al 30 %. Debido a que el proceso de atomización se ve afectado por el efecto de movimiento producido por la película líquida, la alta viscosidad inevitablemente dará como resultado una baja cantidad de atomización, lo que dificulta la aplicación. Debido a la alta cohesión de las moléculas de polímero, la atomización de líquidos que contienen moléculas de polímero, incluso en condiciones diluidas, es problemática. La mayoría de las veces, la mezcla de partículas sólidas se puede atomizar. Porque las partículas sólidas se dispersarán en las partículas atomizadas. Incluso el lodo grueso se puede atomizar a baja velocidad hacia el aspersor.

En comparación con el rociado tradicional de dos fluidos, el rociado ultrasónico tiene las ventajas de una alta uniformidad de recubrimiento, una alta utilización de materia prima, una alta precisión de control del espesor del recubrimiento, un espesor de recubrimiento más delgado, menos salpicaduras, sin bloqueo de boquillas y bajo costo de mantenimiento. En comparación con los procesos de recubrimiento como la evaporación al vacío y CVD, la pulverización ultrasónica es un proceso de recubrimiento de película más económico. Especialmente en la preparación de películas de gran superficie, el costo del equipo de rociado ultrasónico es significativamente más bajo que el del equipo de recubrimiento al vacío. A continuación describimos brevemente las principales ventajas de la pulverización ultrasónica.

1. Alta uniformidad de recubrimiento

La uniformidad de la distribución de partículas líquidas después de la atomización por la boquilla ultrasónica es significativamente mayor que la de la boquilla de dos fluidos, que se conoce comúnmente como pistola de pulverización con aire, por lo que la uniformidad del recubrimiento después de la pulverización por la boquilla ultrasónica también es significativamente mayor. mejorado. Por lo general, la uniformidad del recubrimiento de la pulverización ultrasónica puede alcanzar más del 95 %.

2. Alta tasa de utilización de materias primas y menos salpicaduras.

Dado que la pulverización ultrasónica es la atomización de líquido por oscilación ultrasónica, el proceso de recubrimiento atomizado no requiere ningún gas, es decir, el proceso de atomización no requiere presión, y solo se aplica una presión de gas portador muy baja después de la atomización para transportar la niebla líquida. , por lo que el rebote de líquido y las salpicaduras causadas por el aire a alta presión de la pulverización de dos fluidos se reducen en gran medida, lo que mejora en gran medida la tasa de utilización de la pintura. La tasa de utilización de materia prima de la pulverización ultrasónica es más de 4 veces mayor que la de la pulverización de aire normal, y la tasa de utilización puede alcanzar más del 90%.

3. Alta precisión en el control del espesor del recubrimiento.

El principal factor que afecta la precisión del espesor del recubrimiento es el flujo de rociado del recubrimiento, es decir, la cantidad de material cargado en el sustrato por unidad de tiempo. La boquilla ultrasónica no tiene ningún efecto de presión sobre el líquido, por lo que la bomba dosificadora de alta precisión puede controlar completamente el caudal del líquido de pintura rociado, logrando así el control de flujo de rociado de alta precisión. Por ejemplo, una bomba de jeringa de alta precisión, su precisión de control de flujo puede alcanzar el nivel de picolitros por segundo, y el diseño de microcanales de la boquilla ultrasónica también puede lograr la precisión de control general de nanolitros por segundo.

4. El grosor del recubrimiento es delgado, que puede alcanzar decenas de nanómetros.

Dado que el volumen de rociado de la boquilla ultrasónica puede lograr un flujo constante muy bajo (0,001 ml/min), puede lograr una carga muy pequeña en el sustrato, lo que da como resultado una película seca muy delgada. Para algunos nanomateriales, el espesor de la película seca puede ser tan bajo como decenas de nanómetros. Se puede utilizar para preparar películas de vidrio como películas conductoras transparentes, películas antirreflectantes y antirreflectantes, películas de aislamiento térmico, películas hidrofílicas e hidrofóbicas, etc.

5. La boquilla no está bloqueada y el costo de mantenimiento es bajo

Debido a que la boquilla ultrasónica realiza la atomización del líquido a través de la oscilación ultrasónica, y las partículas atomizadas están determinadas por la frecuencia de oscilación ultrasónica, es diferente de la boquilla de dos fluidos. riesgo de obstrucción de la boquilla.