Radni princip i prednosti ultrazvučne opreme za prskanje

Prskanje je oduvijek bilo u našim životima i dugo se koristilo u različite svrhe, uključujući prskanje dekorativnih i zaštitnih premaza. Stoga je to još jedan alat dostupan znanstvenicima materijala za pripremu tankog filma. U prskanju, veličina mlaznice, oblik spreja, udaljenost od mlaznice do podloge, brzina raspršivanja i zagrijavanje podloge tijekom prskanja su parametri koji se mogu kontrolirati kako bi se postigli najbolji rezultati.

Koristeći ultrazvučne mlaznice, otopina spreja može se homogenizirati, veličina kapljica može se učinkovito kontrolirati (frekvencija mlaznice utječe na veličinu kapljica), a količina mikro-magle može se dispenzirati, osiguravajući ujednačenost sastava i strukture i preciznost dobivenih filmova i uzoraka. Materijalni otpad se svede na minimum i postoji manji rizik za operatera opreme.

01 Kako funkcionira

Radni princip ultrazvučnih mlaznica je korištenje ultrazvučnih sondi za pretvaranje visokofrekventnih zvučnih valova u mehaničku energiju, koja se zatim pretvara u tekućinu, stvarajući tako stojeće valove. Kako tekućina napušta atomizirajuću površinu mlaznice, ona se raspada u finu maglu jednoličnih kapljica veličine mikrona. Za razliku od tradicionalnih mlaznica koje se oslanjaju na pritisak i kretanje velike brzine kako bi razbile tekućine na male čestice. Ultrazvučna mlaznica koristi tekućinu ultrazvučnu atomizaciju, a ultrazvučna vibracijska energija je niska. Tekućina se može isporučiti u glavu spreja gravitacijom ili niskotlačnim tekućim crpkama za kontinuiranu ili povremenu atomizaciju.

02 Nedostaci tradicionalnog prskanja

Tlačne mlaznice izvorno su korištene za prskanje. Tlačne mlaznice imaju slabu trajnost pri prskanju, sklone su začepljenju, zahtijevaju nešto složenije sustave (za stvaranje tlaka), puno materijalnog otpada i zagađenje okoliša, što je posebno opasno za one koji prskaju.

Prskanje atomizacije zraka ima nisku stopu pretvorbe i visoki otpad; vrijeme prskanja je malo dugo zbog niskog tlaka; kada cirkulacija zraka nije glatka, prekomjerni sloj ili magla boje je sklona; jer je konačni izgled vrlo glatka, zahtjevi za prašinom i zrakom na površini su vrlo visoki Strogi; viskoznost boje treba smanjiti dodavanjem otapala ili topline kako bi se postigao dobar izgled.

03 Prednosti ultrazvučnog prskanja

Za razliku od tlačnih mlaznica, ultrazvučne mlaznice ne koriste visoki tlak kako bi prisilile tekućinu kroz male rupe kako bi stvorile sprej. Tekućina se hrani kroz središte mlaznice s većim otvorom bez pritiska i atomizira zbog ultrazvučnih vibracija u mlaznici. Mlaznice kanala za opskrbu tekućinom i otvora relativno su velike, što omogućuje sprej bez začepljenja.

Sprej stabilan

Ultrazvučni sustav prskanja može raditi s automatiziranom integriranom opremom, a kvaliteta prskanja je stabilna, a veličina čestica je između 25 i 50 μm.

Veća ujednačenost

U usporedbi s tradicionalnom tehnologijom prskanja, ujednačenost prskanja i upravljivost ultrazvučnog sustava za prskanje uvelike su poboljšani. Uklanjaju se uobičajeni nedostaci na površini premaza medicinskih uređaja, a tehnička podrška je osigurana za pripremu izvrsnih performansi površinskih premaza intervencijskih medicinskih proizvoda.

Može biti opremljen grijanom platformom

Ultrazvučni prskalice mogu biti opremljene platformom za grijanje podloge, kao što je grijaća ploča. Više neovisno kontroliranih štrcaljki (spremnici otopine premaza) mogu se koristiti za obradu različitih materijala, što je neophodno za višeslojnu izradu ili oblikovanje različitih filmova na različitim dijelovima podloge - ako je potrebno, jedna od štrcaljki može sadržavati čistu tekućinu, kao što je destilirana voda, kako bi se izbjegla kontaminacija. Ultrazvučni prskalice mogu se koristiti u kombinaciji s dip kaputima, u kojem slučaju modul premaza za uranjanje ostaje nepomičan dok se može pomicati.

Precizna kontrola distribucije kapljica

Svaka ultrazvučna mlaznica djeluje na određenoj frekvenciji rezonancije, koja određuje srednju veličinu kapljica. Veličina kapljica je gotovo nepromijenjena i može matematički spadati u strogu predviđenu distribuciju kapljica. Veličina atomiziranih čestica je u osnovi funkcija radne frekvencije, što je veća frekvencija, to su manje atomizirane čestice.

Protiv onečišćenja

Mlaznice su izrađene od titanskih legura iznimno visoke čvrstoće i drugih vlasničkih metala, što ih čini posebno otpornim na kemikalije i imaju izvrsna akustična svojstva. Elektroaktivni element nalazi se unutar zapečaćenog kućišta koje štiti sklop mlaznice od vanjske kontaminacije. Dovodna cijev radi cijelu dužinu mlaznice. Dizajn mlaznice osigurava da tekućina dođe u dodir samo s titanom unutar mlaznice.

04

Čimbenici performansi mlaznice

tekuća svojstva

Gotovo svi podaci o veličini kapljica koje su dostavili proizvođači mlaznica temelje se na vodenom spreju na 70 ° F (21 ° C) u laboratorijskim uvjetima. Učinak tekućih svojstava treba razumjeti i uzeti u obzir pri odabiru mlaznica za procese koji su osjetljivi na veličinu kapljica.

Temperatura

Promjene temperature tekućine ne utječu izravno na performanse mlaznica, ali mogu utjecati na viskoznost, površinsku napetost i specifičnu gravitaciju, što zauzvrat utječe na performanse mlaznica.

Proporcija

Specifična gravitacija je omjer mase određenog volumena tekućine i mase istog volumena vode. U prskanju, glavni utjecaj specifične težine tekućine osim vode je kapacitet mlaznice. Svi podaci o performansama mlaznica koje isporučuje dobavljač temelje se na vodenom spreju.

Viskoznost

Dinamička viskoznost definira se kao svojstvo tekućine kako bi se oduprla promjenama oblika ili rasporeda njezinih elemenata tijekom protoka. Tekuća viskoznost uglavnom utječe na stvaranje uzorka raspršivanja i veličinu kapljica. U usporedbi s čistom vodom, tekućine s višim viskoznostima zahtijevaju veći minimalni tlak kako bi počele formirati uzorak raspršivanja i proizvesti uži kut raspršivanja.

Površinska napetost

Površinska napetost tekućine ima tendenciju da poprimi najmanju moguću dimenziju, djelujući kao membrana pod napetošću. Bilo koji dio površine tekućine vrši napetost na susjednim dijelovima ili drugim predmetima u kontaktu s njom. Sila je u ravnini površine, a sila po duljini jedinice je površinska napetost. Glavni učinak površinske napetosti je na čimbenike kao što su minimalni radni tlak, kut smjera raspršivanja i veličina kapljica.

Trošenje mlaznica

Trošenje mlaznica naznačeno je povećanjem kapaciteta mlaznica i promjenom uzorka raspršivanja, gdje se raspodjela (ujednačenost uzorka raspršivanja) pogoršava i povećava veličinu kapljica. Odabir materijala otpornih na habanje može produžiti vijek trajanja mlaznice. Budući da se mnoge pojedinačne mlaznice tekućine koriste za mjerenje protoka, istrošene mlaznice mogu rezultirati prekomjernom upotrebom tekućine.