Technologie de pulvérisation par ultrasons dans le revêtement de film

Technologie de pulvérisation par ultrasons dans le revêtement de film

La présente invention concerne un procédé de préparation de films minces par pulvérisation par atomisation ultrasonore. Il utilise un simple dispositif d'atomisation à ultrasons pour atomiser le liquide de pulvérisation en gouttelettes ultrafines, qui sont ensuite déposées plus uniformément sur la surface du substrat à l'aide d'un flux d'air auxiliaire. Cette méthode permet d’obtenir un revêtement d’épaisseur uniforme et contrôlable et d’apparence de haute qualité. Ce procédé résout les problèmes de mauvaise uniformité de surface de revêtement, de mauvaise qualité de revêtement, de volume de pulvérisation incontrôlable et de faible productivité rencontrés dans les technologies de pulvérisation existantes, atteignant ainsi l'objectif d'une pulvérisation précise. Par rapport aux technologies existantes, la présente invention offre des avantages tels qu'une efficacité de pulvérisation élevée, une qualité de revêtement élevée, une excellente reproductibilité du produit, une utilisation élevée de solution et un contrôle précis de la zone de pulvérisation et de l'épaisseur du revêtement.

Domaine technique

La présente invention concerne le domaine de la technologie de pulvérisation, en particulier la technologie de traitement de pulvérisation de films nano-minces, et spécifiquement un nouveau procédé de préparation de films minces par pulvérisation par atomisation ultrasonique.

Art de fond

La pulvérisation par atomisation ultrasonique est une méthode de préparation de films minces utilisée pour pulvériser des films minces sur les surfaces du substrat. Le processus comprend généralement trois étapes : l’atomisation par ultrasons, la pulvérisation et le post-traitement. L'atomisation par ultrasons utilise l'effet de cavitation des ultrasons pour faire osciller, croître et migrer vers la surface de la solution sous l'influence de l'énergie ultrasonique de minuscules noyaux de cavitation (bulles) dans une solution. En arrivant à la surface, ils éclatent, formant de minuscules gouttelettes (brouillard). L'atomisation par ultrasons produit de fines gouttelettes, une distribution uniforme et une excellente atomisation, ce qui facilite le contrôle et évite les déchets inutiles lors de la production. Les procédés de revêtement par pulvérisation existants utilisent principalement de l'air comprimé pour presser le liquide de revêtement à travers un pistolet pulvérisateur et le pulvériser sur la surface du substrat. Cependant, ce procédé présente des inconvénients inévitables, tels qu'une uniformité de pulvérisation insuffisante, une épaisseur de revêtement incontrôlable, une mauvaise qualité de film, un rebond de solution important et un gaspillage important.

CN102019264A décrit un procédé de pulvérisation par atomisation ultrafine. À l’aide de buses à ultrasons ou à deux fluides, deux buses ou plus effectuent un mouvement de balayage bidimensionnel le long de l’axe XY. Le liquide chimique atomisé est appliqué sur la totalité de la tranche. La tranche est ensuite mise en rotation pour une seconde pulvérisation, et le processus de pulvérisation en rotation est répété jusqu'à ce que l'épaisseur cible soit atteinte. CN103143472A décrit une buse d'atomisation ultrasonique pour flux de brasage, composée de cinq parties. Dans la première partie, une chambre de stockage de brouillard et un canal de guidage de brouillard sont séparés par une paroi latérale. Une sortie de brouillard est disposée sur une paroi latérale de la chambre de stockage de brouillard, et une ouverture de canal de guidage de brouillard supérieur est prévue sur l'autre paroi latérale de la chambre de stockage de brouillard. La seconde partie est située au-dessous de la première partie et comprend une cavité d'espacement avec une ouverture inférieure de canal de guidage de brouillard. Une entrée de flux est installée sur la paroi latérale, à travers laquelle le flux est injecté. La troisième partie est située en dessous de la deuxième partie. La quatrième partie est située en dessous de la troisième partie, avec un transducteur ultrasonore situé au bas de cette partie et une entrée d'air inférieure à l'autre extrémité. La cinquième partie est l'ensemble de buses. Une source d'air externe entre par l'entrée d'air de la buse et est ensuite éjectée par la buse. La pression négative générée éjecte simultanément le flux atomisé stocké dans la chambre de stockage du brouillard à travers la buse.

Bien qu'un certain nombre de procédés et d'équipements de pulvérisation par atomisation ultrasonique aient été développés, ces procédés ou équipements présentent des limites dans leur portée et leur application. Certains équipements de pulvérisation par atomisation ultrasonique ne peuvent pas contrôler uniformément la quantité de brouillard émis au niveau de la buse, ce qui rend difficile le contrôle précis de l'épaisseur du revêtement pulvérisé. Certains procédés de pulvérisation par atomisation par ultrasons ne conviennent que pour pulvériser des films sur des substrats plus petits. Cependant, la présente invention peut être utilisée pour pulvériser des substrats plus grands, tels que des murs-rideaux en verre, ainsi que pour revêtir des substrats plus petits, voire extrêmement petits. Il contrôle également avec précision l'épaisseur du revêtement et l'amplitude de pulvérisation (notamment en ajustant les paramètres de la buse double couche) tout en conservant la qualité d'aspect souhaitée.

La présente invention vise à remédier aux inconvénients de la technologie existante en fournissant un procédé de formation de film par pulvérisation par atomisation ultrasonique qui peut être mieux appliqué à la production industrielle, à la production agricole et à la recherche scientifique, où un traitement fin est requis. Il peut pulvériser le liquide de revêtement sur la surface du substrat avec une précision maximale. La présente invention utilise les solutions techniques suivantes :

Un procédé de formation de film par pulvérisation par atomisation ultrasonique utilise un atomiseur ultrasonique pour atomiser par ultrasons un liquide de pulvérisation en gouttelettes ultrafines. Le procédé utilise ensuite un système de buses d'atomisation ultrasonique, guidé par un flux d'air auxiliaire externe, pour pulvériser le film sur la surface du substrat.

Le système de buse d'atomisation ultrasonique comprend une buse à double couche comprenant un tuyau d'entrée de flux d'air auxiliaire comme tube externe, un tuyau d'entrée de vapeur liquide atomisée comme tube interne, et une buse d'atomisation à l'extrémité. La buse d'atomisation comprend une buse de pulvérisation à double couche reliant le tuyau d'entrée de flux d'air auxiliaire et le tuyau d'entrée de vapeur liquide atomisée.

Le procédé de formation de film par pulvérisation par pulvérisation ultrasonique utilise un système de buse d'atomisation ultrasonique conçu indépendamment. Les ondes ultrasoniques sont utilisées pour briser le liquide de pulvérisation généralement utilisé dans les pistolets pulvérisateurs pneumatiques en gouttelettes ultrafines, qui sont ensuite transportées par un flux d'air auxiliaire externe et pulvérisées sur la surface du substrat, formant ainsi un film mince plus uniforme. Le flux d’air auxiliaire externe sert à façonner la forme du jet. La présente invention contrôle la taille des particules de gouttelettes et le volume d'atomisation en contrôlant la fréquence et la puissance de l'onde ultrasonore. Le débit de pulvérisation est contrôlé en contrôlant le débit de la vapeur liquide atomisée dans le tube intérieur. Le contrôle du flux d'air auxiliaire externe garantit un flux uniforme de la vapeur liquide atomisée dans la buse d'atomisation ultrasonique. La présente invention utilise une structure de buse à double couche pour créer un flux de brouillard uniforme au niveau de la buse qui est pulvérisé sur la surface du substrat, formant un revêtement ayant une épaisseur uniforme et contrôlable et un aspect de haute qualité.

Vidéos sur les équipements de pulvérisation ultrasonique RPS-SONIC :