Das Arbeitsprinzip und die Vorteile des Ultraschall-Spritzens

Das Arbeitsprinzip und die Vorteile des Ultraschall-Spritzens – Cheersonic

Das Ultraschallspritzen, auch als Ultraschallbeschichtung bekannt, ist ein Spritzverfahren, das die Ultraschallzerstäubungstechnologie verwendet. Das Ultraschall-Präzisionssprühsystem ist ein Oberflächenpräzisions-Ultraschallsprühgerät, das eine Ultraschallzerstäuberdüse, einen Ultraschallgenerator, ein Flüssigkeitsversorgungssystem, ein Bewegungssystem, ein Heizsystem, ein Abgassystem usw. integriert.

Das gesprühte Material befindet sich zuerst in einem flüssigen Zustand, und die Flüssigkeit kann eine Lösung, ein Sol, eine Suspension usw. sein, und die flüssige Beschichtung wird zuerst durch eine Ultraschallzerstäubungsvorrichtung in feine Teilchen zerstäubt und dann gleichmäßig auf die Oberfläche aufgetragen des Substrats durch eine bestimmte Menge Trägergas, wodurch eine Beschichtung oder ein Film gebildet wird.

So funktioniert das Ultraschall-Spritzen

1. Ultraschalldüse

Die Ultraschalldüse ist eine Sprühdüse, die die vom piezoelektrischen Wandler erzeugte hochfrequente Schwingung nutzt, um auf den Düsenkopf einzuwirken und dadurch Kapillarwellen im Flüssigkeitsfilm zu erzeugen. Sobald die Amplitude der Kapillarwellen eine kritische Höhe erreicht (aufgrund der vom Generator bereitgestellten Leistung), werden sie zu groß, um sich selbst zu tragen, und winzige Tröpfchen fallen von der Spitze jeder Welle und verursachen eine Zerstäubung.

Die Hauptfaktoren, die die anfängliche Tröpfchengröße beeinflussen, sind Vibrationsfrequenz, Oberflächenspannung und Flüssigkeitsviskosität. Die Frequenzen liegen typischerweise im Bereich von 20 bis 180 kHz, was außerhalb des menschlichen Hörbereichs liegt, und innerhalb dieses Bereichs erzeugen die höchsten Frequenzen die kleinsten Tröpfchengrößen.

Ultraschalldüse Das Funktionsprinzip der Ultraschalldüse besteht darin, mithilfe eines Ultraschallwandlers hochfrequente Schallwellen in mechanische Energie umzuwandeln und diese dann in Flüssigkeit umzuwandeln, wodurch stehende Wellen erzeugt werden. Wenn die Flüssigkeit die zerstäubende Oberfläche der Düse verlässt, zerfällt sie in einen feinen Nebel aus gleichmäßigen Tröpfchen in Mikrometergröße. Anders als herkömmliche Düsen, die auf Druck und Hochgeschwindigkeitsbewegungen angewiesen sind, um Flüssigkeit in kleine Partikel zu zerlegen. Die Ultraschalldüse verwendet flüssige Ultraschallzerstäubung, und die Energie der Ultraschallschwingung ist gering. Die Flüssigkeit kann dem Sprühkopf durch Eigengravitations- oder Niederdruck-Flüssigkeitspumpe für kontinuierliche oder intermittierende Zerstäubung zugeführt werden.

2. Arbeitsprinzip des Ultraschallsprühens

Jede Ultraschalldüse arbeitet mit einer bestimmten Frequenz, die die Tröpfchengröße bestimmt. Die Düsen werden aus hochfester Titanlegierung und Edelstahl hergestellt, um sie widerstandsfähig gegen chemische Angriffe zu machen und eine gute Leistung zu erbringen. Flüssigkeit wird in die Zerstäubungsfläche durch ein unverstopftes Zufuhrrohr eingeführt, das über die Länge der Düse verläuft, wodurch Vibrationen in der Flüssigkeit auf der Zerstäubungsfläche verursacht werden. Um die Flüssigkeit zu zerstäuben, wird die Vibrationsamplitude der Zerstäubungsoberfläche sorgfältig gesteuert. Unterhalb der sogenannten kritischen Amplitude reicht die Ultraschallenergie nicht aus, um zerstäubte Tröpfchen zu erzeugen. Bei zu hoher Amplitude wird die Flüssigkeit zerrissen und ein großer „Flüssigkeitsblock“ herausgeschleudert. Nur in einem bestimmten engen Bereich wird der feine Nebel mit niedriger Geschwindigkeit beim Ultraschallsprühen erzeugt.