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我們已經(jīng)知道,目前超聲波噴涂在工業(yè)以及研發(fā)應(yīng)用中廣泛地取代了傳統(tǒng)的涂覆系統(tǒng),因?yàn)樗_、可控、可重復(fù)并且更加環(huán)保。而超聲波噴頭,是實(shí)現(xiàn)超聲波噴涂的關(guān)鍵部件?;诶芍f(wàn)換能器原理,超聲波噴頭通過(guò)將高頻聲波轉(zhuǎn)換為機(jī)械能來(lái)進(jìn)行工作,將機(jī)械能轉(zhuǎn)移到液體中,產(chǎn)生駐波,當(dāng)液體離開(kāi)噴嘴時(shí)被分解成微米大小的均勻的霧滴,再經(jīng)過(guò)極低的導(dǎo)流載氣進(jìn)行導(dǎo)向涂覆于基材表面,從而形成均勻的涂層或薄膜,從而達(dá)到超聲波噴涂的目的。
和二流體噴頭不同,超聲波噴頭不需要小的孔徑來(lái)實(shí)現(xiàn)霧化,而是液體在沒(méi)有壓力的情況下通過(guò)較大的孔徑,利用超聲波振動(dòng)將液體霧化,既避免了噴嘴堵塞的風(fēng)險(xiǎn),而且產(chǎn)生的低流速的噴霧更易控制且?guī)缀醪粫?huì)造成液霧飛濺。每個(gè)超聲波噴頭在特定的諧振頻率下工作,頻率決定了霧化粒徑的大小,我們可以通過(guò)選擇不同頻率的超聲波噴頭來(lái)實(shí)現(xiàn)不同需求的噴涂應(yīng)用。比如,用水進(jìn)行測(cè)試時(shí),120KHz超聲波噴頭產(chǎn)生的平均噴霧粒徑為15um,粒徑隨著頻率的升高而減小。另外根據(jù)噴涂范圍大小不同,超聲波噴頭被大體分類(lèi)為:寬噴型超聲波噴頭、聚攏型超聲波噴頭、微細(xì)型超聲波噴頭以及線(xiàn)型超聲波噴頭。針對(duì)于某些特殊應(yīng)用也單分出了包括散射型超聲波噴頭、探入型超聲波噴頭、高溫?zé)峤庑统暡▏婎^、噴霧干燥型超聲波噴頭。其中高溫?zé)峤庑统暡▏婎^以及噴霧干燥型超聲波噴頭是用于超聲波噴霧熱解、干燥超細(xì)粉體制備的專(zhuān)用超聲波噴頭。
圖1.不同類(lèi)型超聲波噴頭
前面我們說(shuō)到了由超聲波噴頭產(chǎn)生的噴霧是低流速的柔和的,我們需要為這個(gè)液霧提供一點(diǎn)載氣進(jìn)行導(dǎo)向,所以超聲波噴頭除了包含超聲波發(fā)生裝置還有空氣成型裝置,空氣成型裝置決定了噴霧的形狀是寬而扁的扇形還是錐形,亦或是微細(xì)的線(xiàn)條型。
寬噴型超聲波噴頭,噴霧由經(jīng)過(guò)扁平的載氣導(dǎo)流板的受控載氣夾帶,形成扇形的噴霧,落到基材上呈橢圓形。通過(guò)調(diào)整噴涂高度,可以調(diào)節(jié)噴涂到基材上的寬度。將多個(gè)噴頭并聯(lián)使用,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限寬度應(yīng)用于更大面積的噴涂應(yīng)用中。
聚攏型超聲波噴頭,通過(guò)特殊的收縮式流道設(shè)計(jì)將載氣進(jìn)行均勻的聚攏分布,噴霧由載氣導(dǎo)流呈聚焦形式噴出,有效減小了噴涂面積,適用于較小面積的噴涂需求。
微細(xì)型超聲波噴頭,通過(guò)外進(jìn)液的方式,產(chǎn)生高度聚焦的噴霧,使其具有更小的噴涂面積和更為精確的噴涂流量。該款噴頭的典型應(yīng)用為藥物支架?chē)娡?,尤其是冠脈支架、顱內(nèi)支架等小支架的藥物噴涂。而且由于特殊的外進(jìn)液的方式,極大地避免了像聚合物溶液由于超聲波的影響而產(chǎn)生團(tuán)聚等的現(xiàn)象。
線(xiàn)型超聲波噴頭,是超聲波噴頭中噴涂寬度最小的。通過(guò)特殊的液體和氣體流道設(shè)計(jì),形成最細(xì)、最清晰的線(xiàn)條,適用于各種小面積或線(xiàn)形的噴涂應(yīng)用。
散射型超聲波噴頭,也稱(chēng)為旋噴型超聲波噴頭,其通過(guò)特殊的渦旋流道設(shè)計(jì)將載氣變換成均勻的旋轉(zhuǎn)氣流,使得噴霧呈旋風(fēng)形式散射噴出,對(duì)于垂直或曲面等帶有角度的基材具有更好的噴涂效果。
探入型超聲波噴頭,顧名思義可以探入到基材內(nèi)部進(jìn)行噴涂工作。該款超聲波噴頭是一種加長(zhǎng)型的超聲波噴頭,通過(guò)噴頭前端的加長(zhǎng)設(shè)計(jì),可探入到狹窄的空間中進(jìn)行噴涂,主要用于真空采血管?chē)娡?、注射器?nèi)硅油噴涂等管道內(nèi)壁的噴涂應(yīng)用。
北京東方金榮超聲電器有限公司,年深耕于超聲與壓電技術(shù)近40年,致力于為廣大客戶(hù)及市場(chǎng)提供專(zhuān)業(yè)且優(yōu)質(zhì)的超聲波噴頭產(chǎn)品和超聲波噴涂一站式整體解決方案。