理——
▍超声波精密喷涂机
▍超声雾化喷涂机理
超声波喷头是利用压电效应将电能转化为高频机械能,机械能被转移到液体中,产生驻波。液体通过喷头导入到雾化面,当液体离开喷头的雾化表面时,它被破碎成均匀微米级细雾液滴,从而实现雾化。在超声波喷涂过程中,可以精准地控制液滴尺寸和分布,从而使非常小的液滴和颗粒能够快速蒸发,由此产生具有高比表面积的颗粒,形成薄膜涂层。
超声波喷嘴技术
超声波喷头的构成由进液部分、连接控制器部分、换能器及喷嘴等组成。超声波喷头通过换能器部分将高频的电能转化为机械能,机械能被转移到液体中,产生驻波。当液体离开喷嘴的雾化表面时,它被破碎成均匀微米级液滴的细雾。
喷涂悬浮液
高频率的超声波振动使颗粒在较长的时间内均匀悬浮,在 整个涂覆过程中提供一致的颗粒悬浮特性来提高工艺质量。
▍超声雾化喷头结构功率
结构
喷头本体由钛材料制成,钛合金具有突出的声学特性、高抗拉强度和极好的抗腐蚀性。保护外壳则以304不锈钢制成(亦可选择钛)。
功率控制
振动幅度必须仔细控制,在低于临界振幅的情况下,便没有足够能量来产生雾化。但如果振度太高,液体会被撕裂, 并以块状被喷出。只有在一个很窄的输入功率范围内的理想 幅度,方能产生这种喷头独特而细微的低速喷洒效果。输入 功率的大小是和超声波其他设备完全不同的,如超声波焊接机、超声波清洗机等。那些超声波设备所依靠的工作功率通 常要几百、几千瓦,但对于超声波雾化而言,输入功率一般从1 至15 瓦就足够。
▍雾滴大小分布和流量
雾滴大小分布
超声波雾化时,雾滴的大小是由喷头的振动频率、液体的表面张力和密度来决定的,其中频率是决定因素,频率越高,雾滴大小中位数直径越小。
一般而言,超声波喷头产生的雾滴大小分布情况是遵循正态分布曲线的,下图表显示在不同频率下以水为介质的雾滴大小累计分布情况。有几个参数可描述雾滴特定分布的平均及中位数,雾滴数目中位数直径是指雾滴大小的50%点,也就是雾滴数目中有 一半的直径大于这个值而另一半小于这个值。
雾滴数目平均直径和体积平均直径都是平均直径,数目平均直径是指把一个喷雾样本中所有雾滴的直径相加除以雾滴的数量,体积平均直径是指把一个喷射样本中所有雾粒的体积相加(体积与直径的立方成正比),取其立方根,再除以雾滴的数量。
流量
由于雾化的效果取决于达到雾化面的液体而不是压力,液体的雾化速度仅就取决于液体达到雾化面的速度, 因此每一个超声波喷头的流量范围一般都较大。 流量的调节比(流量最大值与最小值之比)大致限定在大孔5:1 及小孔 10:1
▍喷雾技术对比
传统的二流体喷涂
★ 利用气体和液体的两种流体的动能雾化
★ 喷雾冲击力较大,会造成飞溅及原料浪费
★ 雾化颗粒均匀度差
★ 容易堵塞喷头
★ 不能精确控制喷雾流量,无法较低流量持续喷雾
YMUS超声波喷涂
★ 利用高频超声波振动将液体雾化
★ 喷雾冲击力极小,不会造成飞溅及原料浪费
★ 雾化颗粒均匀度>95%
★ 不易堵塞喷头
★ 高精度控制涂层厚度