Pracovní princip a výhody ultrazvukového postřikovacího zařízení

Stříkání bylo vždy v našem životě a bylo používáno po dlouhou dobu pro různé účely, včetně postřiku dekorativních a ochranných nátěrů. Proto je to další nástroj, který je k dispozici vědcům v oblasti materiálů pro přípravu tenkých vrstev. Při postřiku jsou velikost trysky, tvar postřiku, vzdálenost trysky od substrátu, rychlost postřiku a ohřev substrátu během postřiku parametry, které lze regulovat pro dosažení nejlepších výsledků.

Pomocí ultrazvukových trysek může být postřikový roztok homogenizován, velikost kapiček může být účinně řízena (frekvence trysek ovlivňuje velikost kapiček) a množství mikromlže může být dávkováno, což zajišťuje jednotnost složení a struktury a přesnost výsledných filmů a vzorů. Materiálový odpad je omezen na minimum a pro obsluhu zařízení existuje menší riziko.

01 Jak to funguje

Pracovním principem ultrazvukových trysek je použití ultrazvukových snímačů k převodu vysokofrekvenčních zvukových vln na mechanickou energii, která se pak přeměňuje na kapalinu, čímž se vytvářejí stojaté vlny. Jak kapalina opouští atomizační povrch trysky, rozpadá se na jemnou mlhu rovnoměrných kapiček o velikosti mikronu. Na rozdíl od tradičních trysek, které se spoléhají na tlak a vysokorychlostní pohyb, aby rozložily kapaliny na malé částice. Ultrazvuková tryska používá kapalnou ultrazvukovou atomizaci a ultrazvuková vibrační energie je nízká. Kapalina může být dodávána do stříkací hlavy gravitací nebo nízkotlakými kapalnými čerpadly pro kontinuální nebo přerušovanou atomizaci.

02 Nevýhody tradičního postřiku

Tlakové trysky byly původně používány pro postřik. Tlakové trysky mají špatnou trvanlivost při postřiku, jsou náchylné k ucpání, vyžadují o něco složitější systémy (pro generování tlaku), mnoho materiálového odpadu a znečištění životního prostředí, které jsou zvláště nebezpečné pro ty, kteří stříkají.

Rozprašování vzduchu má nízkou míru konverze a vysoký odpad; doba postřiku je trochu dlouhá kvůli nízkému tlaku; když cirkulace vzduchu není hladká, přestřik nebo mlha barvy je náchylná k výskytu; protože konečný vzhled je velmi hladký, požadavky na prach a vzduch na povrchu jsou velmi přísné; Viskozita barvy musí být snížena přidáním rozpouštědla nebo tepla, aby se dosáhlo dobrého vzhledu.

03Výhody ultrazvukového postřiku

Na rozdíl od tlakových trysek ultrazvukové trysky nepoužívají vysoký tlak k protlačování kapaliny malými otvory k vytvoření spreje. Kapalina je přiváděna středem trysky s větším otvorem bez tlaku a atomizována v důsledku ultrazvukových vibrací v trysce. Trysky kanálů a otvorů přívodu kapaliny jsou poměrně velké, což umožňuje postřik bez ucpání.

Stabilní ve spreji

Ultrazvukový postřikovací systém může pracovat s automatizovaným integrovaným zařízením a kvalita postřiku je stabilní a velikost částic je mezi 25 μm a 50μm.

Vyšší jednotnost

Ve srovnání s tradiční technologií postřiku se výrazně zlepšuje rovnoměrnost postřiku a ovladatelnost ultrazvukového postřikovacího systému. Běžné vady na povrchu nátěrů zdravotnických prostředků jsou eliminovány a je poskytována technická podpora pro přípravu vynikajícího výkonu povrchových povlaků intervenčních zdravotnických prostředků.

Může být vybaven vyhřívanou plošinou

Ultrazvukové postřikovače mohou být vybaveny topnou plošinou pro substrát, jako je topná deska. Ke zpracování různých materiálů lze použít několik nezávisle řízených injekčních stříkaček (nádob na nátěrové roztoky), což je nezbytné pro výrobu více vrstev nebo vytváření různých filmů na různých částech substrátu - v případě potřeby může jedna ze stříkaček obsahovat čistou kapalinu, jako je destilovaná voda, aby se zabránilo kontaminaci. Ultrazvukové postřikovače lze použít v kombinaci s ponornými nátěry, v takovém případě zůstává modul dip coating stacionární, zatímco může být přesunut.

Přesná kontrola distribuce kapiček

Každá ultrazvuková tryska pracuje na specifické rezonanční frekvenci, která určuje střední velikost kapiček. Velikost kapiček je téměř nezměněna a může matematicky spadat do přísného předpokládaného rozdělení kapiček. Velikost atomizovaných částic je v podstatě funkcí provozní frekvence, čím vyšší je frekvence, tím menší jsou atomizované částice.

Proti znečištění

Trysky jsou vyrobeny z extrémně vysokopevnostních titanových slitin a dalších patentovaných kovů, díky čemuž jsou obzvláště chemicky odolné a mají vynikající akustické vlastnosti. Elektroaktivní prvek je obsažen v uzavřeném krytu, který chrání sestavu trysky před vnějším znečištěním. Přívodní trubice vede po celé délce trysky. Konstrukce trysky zajišťuje, že kapalina přichází do styku pouze s titanem uvnitř trysky.

04

Faktory výkonu trysky

kapalné vlastnosti

Téměř všechny údaje o velikosti kapek poskytované výrobci trysek jsou založeny na rozstřiku vody při 70 ° F (21 ° C) v laboratorních podmínkách. Vliv vlastností kapaliny by měl být pochopen a vzat v úvahu při výběru trysek pro procesy, které jsou citlivé na velikost kapiček.

Teplota

Změny teploty kapaliny přímo neovlivňují výkon trysek, ale mohou ovlivnit viskozitu, povrchové napětí a měrnou hmotnost, což zase ovlivňuje výkon trysky.

Poměr

Měrná hmotnost je poměr hmotnosti daného objemu kapaliny k hmotnosti stejného objemu vody. Při postřiku je hlavním vlivem měrné hmotnosti kapaliny jiné než vody kapacita trysky. Všechny údaje o výkonu trysek dodané dodavatelem jsou založeny na rozstřiku vody.

Viskozita

Dynamická viskozita je definována jako vlastnost kapaliny odolávat změnám tvaru nebo uspořádání jejích prvků během toku. Viskozita kapaliny ovlivňuje především tvorbu vzoru postřiku a velikost kapiček. Ve srovnání s čistou vodou vyžadují kapaliny s vyššími viskozitami vyšší minimální tlak, aby začaly vytvářet vzor postřiku a vytvářely užší úhel postřiku.

Povrchové napětí

Povrchové napětí kapaliny má tendenci nabývat nejmenšího možného rozměru a působí jako membrána pod napětím. Jakákoli část povrchu kapaliny vyvíjí napětí na sousední části nebo jiné předměty, které jsou s ní v kontaktu. Síla je v rovině povrchu a síla na jednotku délky je povrchové napětí. Hlavní vliv povrchového napětí je na faktory, jako je minimální pracovní tlak, úhel směru postřiku a velikost kapiček.

Opotřebení trysek

Opotřebení trysek je indikováno zvýšením kapacity trysky a změnou vzoru postřiku, kde se distribuce (rovnoměrnost vzoru postřiku) zhoršuje a zvyšuje velikost kapiček. Výběr konstrukčních materiálů odolných proti opotřebení může prodloužit životnost trysky. Vzhledem k tomu, že k měření průtoku se používá mnoho jednotlivých trysek kapaliny, mohou opotřebované trysky vést k nadměrnému používání tekutin.