超音波噴霧装置の働き原理と利点

スプレーは常に私たちの生活の中にあり、装飾的なコーティングや保護コーティングを吹き付けるなど、さまざまな目的のために長い間使用されてきました。したがって、それは薄膜の準備のための材料科学者が利用できる別のツールです。スプレーでは、ノズルサイズ、スプレー形状、ノズルから基板までの距離、スプレー速度、および噴霧時の基板の加熱が最良の結果を得るために制御できるパラメータです。

超音波ノズルを使用すると、スプレー溶液を均質化することができ、液滴サイズを効果的に制御することができ(ノズル周波数は液滴サイズに影響を与える)、マイクロミストの量を分配することができ、得られたフィルムおよびパターンの組成および構造および精密の均一性を保障する。材料廃棄物は最小限に抑え、機器オペレータへのリスクが低くなります。

01 動作のしくみ

超音波ノズルの動作原理は、超音波トランスデューサを使用して高周波音波を機械的エネルギーに変換し、液体に変換し、それによって立ち上が波を生成することです。液体がノズルの霧化表面を離れると、均一なミクロンサイズの液滴の細かい霧に分解します。液体を小さな粒子に分解するために圧力と高速運動に依存する従来のノズルとは異なり。超音波ノズルは液体超音波霧化を使用し、超音波振動エネルギーが低い。液体は連続的または断続的な霧化のための重力か低圧液体ポンプによってスプレー頭部に渡すことができる。

02 従来のスプレーの欠点

圧力ノズルは、もともと噴霧に使用されました。圧力ノズルは、スプレー時に耐久性が悪く、詰まりやすく、やや複雑なシステム(圧力を発生させるため)、多くの材料廃棄物および環境汚染を必要とし、スプレーする人にとっては特に危険です。

空気噴霧噴霧は、低変換率と高い廃棄物を持っています。噴霧時間は低圧のため少し長いです。空気の循環が滑らかでないとき、オーバースプレーまたは塗料ミストが発生しやすいです。最終的な外観は非常に滑らかであるため、表面上のほこりや空気の要件は非常に高い厳格です。塗料の粘度は、良好な外観を達成するために溶剤や熱を加えることによって低減する必要があります。

03超音波噴霧の利点

圧力ノズルとは異なり、超音波ノズルは、スプレーを作成するために小さな穴を通して液体を強制するために高圧を使用しません。液体は圧力なしでより大きいオリフィスとノズルの中心を通って供給され、ノズルの超音波振動によって霧化される。液体供給チャネルおよびオリフィスのノズルは比較的大きく、詰まりのないスプレーを可能にする。

スプレー安定

超音波噴霧システムは、自動化された統合された機器で動作することができ、そして、噴霧品質が安定しており、粒子サイズは25μmと50μmの間にあります。

より高い均一性

従来の噴霧技術と比較して、超音波噴霧システムの噴霧均一性および制御性が大幅に向上している。医療機器のコーティングの表面に共通の欠陥が排除され、介入医療機器の表面コーティングの優れた性能の準備のための技術サポートが提供される。

加熱プラットフォームを装備することができます

超音波噴霧器は、加熱プレートなどの基板用の加熱プラットフォームを装備することができます。複数の独立して制御されたシリンジ(コーティング溶液容器)は、多層製造または基板の異なる部分で異なるフィルムを形成するために不可欠である異なる材料を処理するために使用することができます - 必要に応じて、注射器の1つは、汚染を避けるために、蒸留水などのきれいな液体を含むことができます。超音波噴霧器は、ディップコーターと組み合わせて使用することができ、その場合、ディップコーティングモジュールは移動できる間静止したままです。

液滴分布の精密な制御

各超音波ノズルは、液滴の中央値のサイズを決定する特定の共振周波数で動作します。液滴のサイズはほとんど変わらず、数学的に厳密な予測液滴分布内に収まる可能性があります。この微粒化粒子の大きさは、基本的には動作周波数の関数であり、周波数が高いほど、微粒化粒子は小さくなる。

公害防止

ノズルは極めて高強度のチタン合金や他の独自の金属から作られており、特に化学耐性を持ち、優れた音響特性を有します。電気活性要素は、外部汚染からノズルアセンブリを保護する密閉ハウジング内に含まれています。供給管はノズルの全長を走る。ノズルの設計は液体がノズルの中のチタニウムと接触することを保障する。

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ノズルのパフォーマンス要因

液体の特性

ノズルメーカーが提供するほぼすべてのドロップサイズデータは、実験室条件下で70°F(21°C)の水噴霧に基づいています。液滴のサイズに敏感なプロセスのノズルを選択する際に、液体特性の効果を理解し、考慮する必要があります。

温度

液体温度の変化はノズルの性能に直接影響を与えないが、粘度、表面張力および比重に影響を与え、ノズルの性能に影響を与える。

比率

比重は、同じ体積の水の質量に対する液体の特定の体積の質量の比率です。噴霧において、水以外の液体の比重の主な影響は、ノズルの容量である。サプライヤー提供のノズル性能データはすべて、水噴霧に基づいています。

粘度

動的粘度は、流れの間のその要素の形状または配置の変化に抵抗する液体の特性として定義される。液体粘度は主にスプレーパターン形成と液滴サイズに影響を与えます。純水と比較して、粘度の高い液体は、スプレーパターンの形成を開始し、より狭いスプレー角度を生成するために、より高い最小圧力を必要とします。

表面張力

液体の表面張力は、可能な限り小さい次元を想定する傾向にあり、張力下の膜として作用する。液体の表面の任意の部分は、隣接する部品またはそれに接触する他のオブジェクトに張力を発揮します。フォースはサーフェスの平面にあり、単位長さあたりの力は表面張力です。表面張力の主な効果は、最小の作業圧力、スプレー方向角度、液滴サイズなどの要因に対して行われます。

ノズルウェア

ノズルの摩耗は、ノズル容量の増加とスプレーパターンの変化によって示され、分布(スプレーパターンの均一性)が悪化し、液滴サイズが増加します。施工の耐摩耗性材料を選択すると、ノズルの寿命を延ばすことができます。多くの個々の流体ノズルが流量計に使用されるため、ノズルが摩耗すると過度の流体使用が発生する可能性があります。