Påføring af ultralydsspraybelægning

Ultralydssprøjtning er en teknologi, der bruger ultralydsvibrationsenergi til at forstøve væske til små dråber og jævnt sprøjte dem på overfladen af ​​substratet. Sammenlignet med traditionel sprøjtning (såsom lufttryksprøjtning og spincoating) har den fordelene ved ensartet forstøvning, materialebesparelse og reduceret sprøjt og er meget udbredt i mange højpræcisionsområder.

1. Princip for ultralydssprøjtning

Ultralydsforstøvning: Højfrekvent vibration (20kHz-120kHz) får væsken til at generere kapillære bølger ved dysen, og bryder den i mikronstore dråber (normalt 10-100μm).

Sprøjtekontrol: Ved at justere frekvens, amplitude og væskestrømningshastighed kan dråbestørrelsen og sprøjtetykkelsen kontrolleres præcist.

2. Kerneanvendelsesområder

(1) Fremstilling af nye energibatterier

Elektrodebelægning: Spray ensartet lithiumbatteris positive og negative elektrodeopslæmning (såsom lithiumjernfosfat, grafen) for at forbedre batteriets energitæthed og cykluslevetid.

Brændselscellemembranelektrode (MEA): Sprøjtning af katalysatorlag (såsom platinkulstof) for at reducere mængden af ​​ædle metaller og optimere reaktionseffektiviteten.

(2) Halvledere og elektroniske enheder

Fleksible kredsløb: sprøjtning af ledende blæk (sølv nanotråde, carbon nanorør) på PET/PI-substrater til fleksible skærme og bærbare enheder.

Fotovoltaisk solenergi:

Perovskit-solceller: ensartet aflejring af perovskitlag for at undgå pinhole-defekter.

Transparent ledende film (TCO): sprøjtning af indiumtinoxid (ITO) alternative materialer.

(3) Medicinske og biologiske belægninger

Lægemiddeleluerende stenter: Præcis sprøjtning af antikoagulerende lægemidler (såsom heparin) på overfladen af ​​kardiovaskulære stenter.

Biosensorer: sprøjtning af enzym- eller antistoflag til glukosepåvisning, DNA-chips osv.

(4) Industrielle præcisionsbelægninger

Anti-reflekterende/hydrofobe belægninger: sprøjtning af funktionelle belægninger i nanoskala (såsom SiO₂, fluorpolymerer) på overfladen af ​​glas og linser.

Anti-korrosionsbelægninger: sprøjtning af korrosionsbestandige materialer (såsom polyurethan, keramisk gylle) på metaloverflader.

(5) Fødevarer og landbrug

Antibakterielt lag af fødevareemballage: sprøjtning af naturlige antibakterielle midler (såsom chitosan) for at forlænge holdbarheden.

Sprøjtning af pesticider: Forstøvede pesticider reducerer mængden af ​​brugte pesticider og øger afgrødedækningen.

3. Ultralydssprøjtning vs traditionel sprøjtning

Sammenligningselementer Ultralydssprøjtning Traditionel lufttrykssprøjtning

Dråbestørrelse 10-100 μm (ensartet) 50-200 μm (ujævn spredning)

Materialeudnyttelsesgrad >90 % (meget lidt sprøjt) 30–70 % (oversprøjtning af affald)

Belægningens ensartethed Præcision på nanoniveau, ingen 'kafferingeffekt' Let at producere hængende, ujævn tykkelse

Anvendelig væske Lav viskositet opløsning (<500cP) Høj/lav viskositet kan bruges, men det er svært at kontrollere

Miljøbeskyttelse Ingen komprimeret gas, reducere VOC-emissioner Der kræves trykluft, som kan forurene miljøet

4. Tekniske fordele

Materialebesparelse: Reducer mere end 50 % af malingspild og reducer produktionsomkostningerne.

Ingen dysetilstopning: ingen højtryksgas, velegnet til suspensioner indeholdende nanopartikler.

Sprøjtning ved lav temperatur: velegnet til varmefølsomme underlag (såsom plast, biofilm).

Automatiseringsintegration: kan bruges med robotter til at opnå højpræcision 3D buet overfladesprøjtning (såsom bildele).

5. Udfordringer og forbedringsretninger

Begrænsning af væskeviskositet: Væsker med høj viskositet (såsom nogle polymersmeltninger) skal fortyndes, eller forstøvningsdesignet skal forbedres.

Produktionshastighed i stor skala: Effektiviteten er i øjeblikket lavere end spin-coating eller roll-to-roll-processer, og multi-dyse-arrays skal optimeres.

Omkostninger: avancerede ultralydsdyser er dyre, men langsigtede materialebesparelser kan balancere investeringen.

Fremtidige tendenser

Sprøjtning af nanomateriale: bruges i nye områder såsom kvanteprikker og grafensensorer.

AI-kontrol: Juster parametre i realtid gennem maskinlæring for at tilpasse sig komplekse overfladeformer.

Ultralydssprøjtning erstatter gradvist traditionel sprøjteteknologi med dens præcision, miljøbeskyttelse og høje effektivitet, især i industrier med høj værditilvækst som ny energi, elektronik og medicinsk behandling.

RPS-SONIC Ultralydssprøjteudstyr har:

◆ Automatiseret bølgeudstyr, ved hjælp af dyseteknologi, kan give ensartet og effektiv tyndfilmsprøjtning;

◆Høj belægningstykkelse kontrolnøjagtighed: kan forberede belægninger fra tyve nanometer til snesevis af mikron og nøjagtigt kontrollere belægningstykkelse; ◆ Sprøjteensartethed: >95%;

◆Opløsningskonverteringsrate: ≥95%, 4 gange højere end traditionel to-væske sprøjtning;

◆ Udstyret med flere dyser, der arbejder parallelt; (kan udvides)

◆ Maksimalt sprøjteareal: 400*400 mm; (kan udvides)

◆ Højpræcision konstant flow væskeforsyningsteknologi, kan opnå uafbrudt og konstant væskeforsyning;

◆Laserjustering: Hjælp brugerne med at lokalisere dysepositionen bekvemt og hurtigt;

◆Importerede højpræcisionstrykreduktionsventiler og væskeventiler for at opnå højhastigheds- og stabil gas-væske-koordinering;

◆Dyse, selvrensende væskerørledningssystem, indbygget affaldsvæskegenvindingssystem, røggasudstødningssystem;

◆ Online dispergeret væskeforsyningssystem, hundredvis af procesformellagring;

◆ Mikroporøs vakuumabsorptionsopvarmning på mikroniveau, velegnet til fleksible substrater såsom batteriseparatorer.

RPS-SONIC Ultrasonic sprøjteudstyr videoer: