Ultrasonik Püskürtme Ekipmanlarının Çalışma Prensibi ve Avantajları

Püskürtme her zaman hayatımızda olmuştur ve dekoratif ve koruyucu kaplamaların püskürtülmesi de dahil olmak üzere çeşitli amaçlar için uzun süredir kullanılmaktadır. Bu nedenle, ince film hazırlama için malzeme bilimcileri için mevcut başka bir araçtır. Püskürtmede, nozül boyutu, sprey şekli, nozülden substrata mesafe, püskürtme hızı ve püskürtme sırasında substratın ısıtılması en iyi sonuçları elde etmek için kontrol edilebilen parametrelerdir.

Ultrasonik nozüller kullanılarak, sprey çözeltisi homojenize edilebilir, damlacık boyutu etkili bir şekilde kontrol edilebilir (nozül frekansı damlacık boyutunu etkiler) ve mikro sis miktarı dağıtılabilir, bileşim ve yapının homojenliğini ve ortaya çıkan filmlerin ve desenlerin hassasiyetini sağlar. Malzeme atıkları minimumda tutulur ve ekipman operatörü için daha az risk vardır.

01 Nasıl çalışır?

Ultrasonik nozüllerin çalışma prensibi, yüksek frekanslı ses dalgalarını mekanik enerjiye dönüştürmek için ultrasonik dönüştürücüler kullanmaktır, bu da daha sonra sıvıya dönüştürülür, böylece ayakta dalgalar üretir. Sıvı nozulun atomize edici yüzeyinden ayrılırken, düzgün mikron büyüklüğünde damlacıklardan oluşan ince bir buğuya ayrılır. Sıvıları küçük parçacıklara ayırmak için basınca ve yüksek hızlı harekete dayanan geleneksel nozüllerin aksine. Ultrasonik nozül sıvı ultrasonik atomizasyon kullanır ve ultrasonik titreşim enerjisi düşüktür. Sıvı, sürekli veya aralıklı atomizasyon için yerçekimi veya düşük basınçlı sıvı pompaları tarafından püskürtme kafasına teslim edilebilir.

02 Geleneksel ilaçlamanın dezavantajları

Basınç nozülleri başlangıçta püskürtme için kullanılmıştır. Basınç nozülleri püskürtme yaparken zayıf dayanıklılığa sahiptir, tıkanmaya eğilimlidir, özellikle püskürtenler için tehlikeli olan biraz daha karmaşık sistemler (basınç üretmek için), çok fazla malzeme atığı ve çevre kirliliği gerektirir.

Hava atomizasyon püskürtme düşük dönüşüm oranına ve yüksek atıklara sahiptir; püskürtme süresi düşük basınç nedeniyle biraz uzundur; hava sirkülasyonu pürüzsüz olmadığında, aşırı sprey veya boya sisi oluşmaya eğilimlidir; son görünüm çok pürüzsüz olduğundan, yüzeydeki toz ve hava gereksinimleri çok yüksektir Katı; iyi bir görünüm elde etmek için çözücü veya ısı eklenerek boya viskozitesi azaltılmalıdır.

03 Ultrasonik püskürtmenin avantajları

Basınç nozüllerinin aksine, ultrasonik nozüller bir sprey oluşturmak için sıvıyı küçük deliklerden zorlamak için yüksek basınç kullanmaz. Sıvı, nozül merkezinden basınç olmadan daha büyük bir delik ile beslenir ve nozüldeki ultrasonik titreşimler nedeniyle atomize edilir. Sıvı besleme kanallarının ve deliklerinin nozülleri nispeten büyüktür ve tıkanma içermeyen bir sprey sağlar.

Sprey kararlı

Ultrasonik püskürtme sistemi otomatik entegre ekipmanla çalışabilir ve püskürtme kalitesi kararlıdır ve partikül boyutu 25μm ile 50μm arasındadır.

Daha yüksek homojenlik

Geleneksel püskürtme teknolojisi ile karşılaştırıldığında, ultrasonik püskürtme sisteminin püskürtme homojenliği ve kontrol edilebilirliği büyük ölçüde geliştirilmiştir. Tıbbi cihaz kaplamalarının yüzeyindeki yaygın kusurlar ortadan kalkar ve girişimsel tıbbi cihazların yüzey kaplamalarının mükemmel performansının hazırlanması için teknik destek sağlanır.

Isıtmalı platform ile donatılabilir

Ultrasonik püskürtücüler, ısıtma plakası gibi substrat için bir ısıtma platformu ile donatılabilir. Çok katmanlı imalat veya substratın farklı kısımlarında farklı filmler oluşturmak için gerekli olan farklı malzemeleri işlemek için bağımsız olarak kontrol edilen birden fazla şırınna (kaplama çözeltisi kapları) kullanılabilir - gerekirse, şırınnalardan biri kirlenmeyi önlemek için damıtılmış su gibi temiz bir sıvı içerebilir. Ultrasonik püskürtücüler daldırma kaplayıcıları ile birlikte kullanılabilir, bu durumda daldırma kaplama modülü hareket ettirilebilirken sabit kalır.

Damlacık dağılımının hassas kontrolü

Her ultrasonik nozül, damlacıkların ortanca boyutunu belirleyen belirli bir rezonans frekansı ile çalışır. Damlacık boyutu neredeyse değişmez ve matematiksel olarak kesin olarak tahmin edilen damlacık dağılımına düşebilir. Atomize parçacıkların büyüklüğü temelde çalışma frekansının bir fonksiyonudur, frekans ne kadar yüksekse, atomize parçacıklar o kadar küçüktür.

Kirlilik önleyici

Nozüller son derece yüksek mukavemetli titanyum alaşımlarından ve diğer tescilli metallerden yapılmıştır, bu da onları özellikle kimyasallara dayanıklı ve mükemmel akustik özelliklere sahiptir. Elektroaktif eleman, nozül montajını dış kontaminasyondan koruyan sızdırmaz bir muhafazanın içinde bulunur. Besleme tüpü nozülun tüm uzunluğunu çalıştırır. Nozül tasarımı, sıvının sadece nozül içindeki titanyumla temasmasını sağlar.

04

Nozül Performans Faktörleri

sıvı özellikleri

Nozül üreticileri tarafından sağlanan neredeyse tüm damla boyutu verileri, laboratuvar koşullarında 70 °F (21°C) su spreyi bazlıdır. Damlacık boyutuna duyarlı prosesler için nozüller seçilirken sıvı özelliklerinin etkisi anlaşılmalı ve göz önünde bulundurulmalıdır.

Sıcaklık

Sıvı sıcaklık değişimleri nozül performansını doğrudan etkilemez, ancak viskoziteyi, yüzey gerilimini ve özgül ağırlığı etkileyebilir ve bu da nozül performansını etkiler.

Oran

Özgül ağırlık, belirli bir sıvı hacminin kütlesinin aynı su hacminin kütlesine oranıdır. Püskürtmede, sıvının su dışındaki özgül ağırlığının ana etkisi nozül kapasitesidir. Tedarikçi tarafından sağlanan tüm nozül performans verileri su spreyi bazlıdır.

Viskozite

Dinamik viskozite, akış sırasında elemanlarının şekli veya düzenindeki değişikliklere karşı koymak için bir sıvının özelliği olarak tanımlanır. Sıvı viskozitesi esas olarak sprey deseni oluşumunu ve damlacık boyutunu etkiler. Saf suya kıyasla, daha yüksek viskoziteye sahip sıvılar, bir sprey deseni oluşturmaya başlamak ve daha dar bir püskürtme açısı üretmek için daha yüksek bir minimum basınç gerektirir.

Yüzey Gerilimi

Bir sıvının yüzey gerilimi, gerginlik altında bir zar görevi görerak mümkün olan en küçük boyutu üstlenme eğilimindedir. Bir sıvının yüzeyinin herhangi bir kısmı, bitişik parçalara veya onunla temas eden diğer nesnelere gerginlik uygular. Kuvvet yüzeyin düzlemindedir ve birim uzunluğu başına kuvvet yüzey gerilimidir. Yüzey geriliminin ana etkisi minimum çalışma basıncı, püskürtme yönü açısı ve damlacık boyutu gibi faktörler üzerindedir.

Nozül aşınması

Nozül aşınması, nozül kapasitesindeki artış ve dağıtımın (sprey deseninin homojenliği) kötüleştiği ve damlacık boyutunu artırdığı sprey deseninde bir değişiklikle gösterilir. Aşınmaya dayanıklı yapı malzemelerinin seçilmesi nozül ömrünü uzatabilir. Birçok bireysel sıvı nozulları akışı ölçer için kullanıldığından, aşınmış nozullar aşırı sıvı kullanımına neden olabilir.