Aplicación de recubrimiento con aerosol ultrasónico

La pulverización ultrasónica es una tecnología que utiliza energía de vibración ultrasónica para atomizar el líquido en pequeñas gotas y rociarlas uniformemente en la superficie del sustrato. En comparación con la pulverización tradicional (como la pulverización de presión de aire y el recubrimiento de giro), tiene las ventajas de atomización uniforme, ahorro de material y salpicaduras reducidas, y se usa ampliamente en muchos campos de alta precisión.

1. Principio de pulverización ultrasónica

Atomización ultrasónica: la vibración de alta frecuencia (20kHz-120kHz) hace que el líquido genere ondas capilares en la boquilla, rompiéndola en gotas de tamaño micras (generalmente 10-100 μm).

Control de pulverización: ajustando la frecuencia, la amplitud y la velocidad de flujo del líquido, el tamaño de la gota y el grosor de pulverización se pueden controlar con precisión.

2. Áreas de aplicación central

(1) Nuevo fabricación de baterías de energía

Recubrimiento de electrodos: rocíe uniformemente la batería de litio positiva y una suspensión de electrodo negativa (como fosfato de hierro de litio, grafeno) para mejorar la densidad de energía de la batería y la vida útil del ciclo.

Electrodo de membrana de celda de combustible (MEA): capa de catalizador de pulverización (como el carbono de platino) para reducir la cantidad de metales preciosos y optimizar la eficiencia de reacción.

(2) semiconductores y dispositivos electrónicos

Circuitos flexibles: pulverización de tinta conductora (nanocables de plata, nanotubos de carbono) en sustratos PET/PI para pantallas flexibles y dispositivos portátiles.

Energía solar fotovoltaica:

Células solares de perovskita: deposición uniforme de capas de perovskita para evitar defectos de agujeros.

Película conductiva transparente (TCO): pulverización de materiales alternativos de óxido de estaño de indio (ITO).

(3) recubrimientos médicos y biológicos

Stents elutores de fármacos: pulverización precisa de fármacos anticoagulantes (como la heparina) en la superficie de los stents cardiovasculares.

Biosensores: enzima pulverización o capas de anticuerpos para detección de glucosa, chips de ADN, etc.

(4) recubrimientos de precisión industrial

Recubrimientos antirreflectantes/hidrofóbicos: pulverización de recubrimientos funcionales a nanoescala (como SiO₂, fluoropolímeros) en la superficie de vidrio y lentes.

Recubrimientos anticorrosión: pulverización de materiales resistentes a la corrosión (como poliuretano, lechada de cerámica) en superficies metálicas.

(5) Alimentación y agricultura

Capa antibacteriana de envasado de alimentos: pulverización de agentes antibacterianos naturales (como el quitosano) para extender la vida útil.

Pulverización de pesticidas: los pesticidas atomizados reducen la cantidad de pesticidas utilizados y aumentan la cobertura de cultivos.

3. Pulverización ultrasónica versus pulverización tradicional

Artículos de comparación pulverización ultrasónica Pulverización de presión de aire tradicional

Tamaño de gota 10–100 μm (uniforme) 50–200 μm (dispersión desigual)

Tasa de utilización de materiales> 90% (muy poca salpicadura) 30–70% (desechos de exceso de ausento)

Recubrimiento Uniformidad Precisión a nivel de nano, no 'efecto de anillo de café ' fácil de producir flacidez, grosor desigual

Se puede utilizar una solución de baja viscosidad líquida aplicable (<500cp) de alta/baja viscosidad, pero es difícil de controlarlo

Protección del medio ambiente No se requiere gas comprimido, reduce las emisiones de VOC, se requiere aire comprimido, lo que puede contaminar el medio ambiente

4. Ventajas técnicas

Ahorro de material: reduzca más del 50% de los desechos de pintura y reduzca los costos de producción.

Sin obstrucción de la boquilla: sin gas de alta presión, adecuado para suspensiones que contienen nanopartículas.

Pulverización de baja temperatura: adecuada para sustratos sensibles al calor (como plásticos, biopelículas).

Integración de automatización: se puede usar con robots para lograr la pulverización de superficie curva 3D de alta precisión (como piezas automotrices).

5. Desafíos y direcciones de mejora

Limitación de viscosidad del líquido: los líquidos de alta viscosidad (como algunos fundidos de polímeros) deben diluirse o se debe mejorar el diseño de atomización.

Velocidad de producción a gran escala: la eficiencia es actualmente más baja que los procesos de recubrimiento de espín o de rollo a rollo, y las matrices de múltiples nozzis deben optimizarse.

Costo: las boquillas ultrasónicas de alta gama son caras, pero los ahorros de materiales a largo plazo pueden equilibrar la inversión.

Tendencias futuras

Pulverización nanomaterial: se usa en campos emergentes, como pantallas de puntos cuánticos y sensores de grafeno.

Control de IA: ajuste los parámetros en tiempo real a través del aprendizaje automático para adaptarse a formas de superficie complejas.

La pulverización ultrasónica está reemplazando gradualmente la tecnología de pulverización tradicional con su precisión, protección del medio ambiente y alta eficiencia, especialmente en industrias de alto valor agregado, como nueva energía, electrónica y atención médica.

Características del equipo de pulverización ultrasónica RPS-Sonic :

◆ El equipo de onda automatizado, utilizando tecnología de boquilla, puede proporcionar pulverización de películas delgadas uniformes y eficientes;

◆ Precisión de control de grosor de alto recubrimiento: puede preparar recubrimientos de veinte nanómetros a decenas de micras, y controlar con precisión el grosor de recubrimiento; ◆ Pulverización de uniformidad:> 95%;

◆ Tasa de conversión de solución: ≥95%, 4 veces la de la pulverización tradicional de dos fluidos;

◆ Equipado con múltiples boquillas que funcionan en paralelo; (expandible)

◆ Área de pulverización máxima: 400*400 mm; (expandible)

◆ La tecnología de suministro de líquido de flujo constante de alta precisión puede lograr un suministro de líquido ininterrumpido y constante;

◆ Alineación de láser: ayude a los usuarios a localizar la posición de la boquilla de manera conveniente y rápida;

◆ Válvulas reductoras de presión de precisión de alta precisión importadas y válvulas líquidas para lograr una coordinación de gas-líquido de alta velocidad y estable;

◆ Boquilla, sistema de autolimpieza de tuberías líquidas, sistema de recuperación de líquidos de residuos incorporado, sistema de escape de gas residual;

◆ Sistema de suministro de líquido disperso en línea, cientos de almacenamiento de fórmulas de proceso;

◆ Calentamiento por absorción de vacío microporoso a nivel de micron, adecuado para sustratos flexibles, como separadores de baterías.

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