Technologia natryskiwania ultradźwiękowego w powlekaniu

Technologia natryskiwania ultradźwiękowego w powlekaniu

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania cienkich folii metodą natryskiwania ultradźwiękowego. Wykorzystuje proste urządzenie do atomizacji ultradźwiękowej, które atomizuje ciecz natryskową w bardzo drobne kropelki, które następnie są bardziej równomiernie osadzane na powierzchni podłoża za pomocą pomocniczego przepływu powietrza. Dzięki tej metodzie uzyskuje się powłokę o jednolitej, kontrolowanej grubości i wysokiej jakości wyglądzie. Metoda ta rozwiązuje problemy związane ze słabą jednorodnością powierzchni powłoki, słabą jakością powłoki, niekontrolowaną objętością natrysku i niską produktywnością spotykaną w istniejących technologiach natryskiwania, osiągając cel, jakim jest precyzyjne natryskiwanie. W porównaniu z istniejącymi technologiami, niniejszy wynalazek oferuje korzyści, takie jak wysoka wydajność natryskiwania, wysoka jakość powłoki, doskonała powtarzalność produktu, wysokie wykorzystanie roztworu i precyzyjna kontrola obszaru natryskiwania i grubości powłoki.

Dziedzina techniczna

Niniejszy wynalazek dotyczy dziedziny technologii natryskiwania, w szczególności technologii przetwarzania nanocienkiej folii przez natryskiwanie, a w szczególności nowatorskiego sposobu wytwarzania cienkich folii za pomocą natryskiwania ultradźwiękowego.

Sztuka tła

Natryskiwanie ultradźwiękowe to metoda przygotowania cienkowarstwowej stosowana do natryskiwania cienkich warstw na powierzchnie podłoża. Proces zazwyczaj obejmuje trzy etapy: atomizację ultradźwiękową, natryskiwanie i obróbkę końcową. Atomizacja ultradźwiękowa wykorzystuje efekt kawitacji ultradźwięków, aby spowodować, że maleńkie jądra kawitacyjne (pęcherzyki) w roztworze oscylują, rosną i migrują w kierunku powierzchni roztworu pod wpływem energii ultradźwiękowej. Po dotarciu na powierzchnię pękają, tworząc maleńkie kropelki (mgłę). Atomizacja ultradźwiękowa wytwarza drobne kropelki, równomierny rozkład i doskonałą atomizację, co ułatwia kontrolę i pozwala uniknąć niepotrzebnych odpadów w produkcji. Istniejące procesy powlekania natryskowego wykorzystują głównie sprężone powietrze do przeciskania cieczy powlekającej przez pistolet natryskowy i natryskiwania jej na powierzchnię podłoża. Jednakże proces ten ma nieuniknione wady, takie jak niewystarczająca jednorodność natrysku, niekontrolowana grubość powłoki, słaba jakość powłoki, znaczne odbicie roztworu i znaczne straty.

W CN102019264A ujawniono sposób natryskiwania z ultradrobną atomizacją. Używając dysz ultradźwiękowych lub dwupłynowych, dwie lub więcej dysz wykonują dwuwymiarowy ruch skanujący wzdłuż osi XY. Rozpylony płyn chemiczny nanosi się na całą płytkę. Następnie płytkę obraca się w celu wykonania drugiego natryskiwania, a proces natryskiwania rotacyjnego powtarza się aż do osiągnięcia docelowej grubości. W CN103143472A ujawniono ultradźwiękową dyszę atomizującą do topnika lutowniczego, składającą się z pięciu części. W pierwszej części komora magazynowania mgły i kanał odprowadzający mgłę oddzielone są boczną ścianą. Wylot mgły znajduje się na jednej bocznej ścianie komory przechowywania mgły, a górny otwór kanału odprowadzającego mgłę znajduje się na drugiej bocznej ścianie komory przechowywania mgły. Druga część znajduje się poniżej pierwszej części i zawiera wnękę dystansową z dolnym otworem kanału odprowadzającego mgłę. Na bocznej ściance zamontowany jest wlot topnika, przez który wtryskiwany jest topnik. Trzecia część znajduje się pod drugą częścią. Czwarta część znajduje się pod trzecią częścią, z przetwornikiem ultradźwiękowym umieszczonym na dole tej części i dolnym wlotem powietrza na drugim końcu. Piąta część to zespół dyszy. Zewnętrzne źródło powietrza wpływa przez wlot powietrza dyszy, a następnie jest wyrzucane przez dyszę. Wytworzone podciśnienie jednocześnie wyrzuca przez dyszę rozpylony strumień zmagazynowany w komorze magazynującej mgłę.

Chociaż opracowano wiele procesów natryskiwania ultradźwiękowego i sprzętu do natryskiwania ultradźwiękowego, te procesy lub sprzęt mają ograniczenia w zakresie i zastosowaniu. Niektóre urządzenia do natryskiwania ultradźwiękowego nie są w stanie równomiernie kontrolować ilości mgły emitowanej przez dyszę, co utrudnia precyzyjne kontrolowanie grubości natryskiwanej powłoki. Niektóre procesy natryskiwania metodą ultradźwiękowej atomizacji nadają się tylko do natryskiwania folii na mniejszych podłożach. Jednakże niniejszy wynalazek można zastosować do natryskiwania większych podłoży, takich jak szklane ściany osłonowe, jak również do powlekania mniejszych lub nawet bardzo małych podłoży. Kontroluje również precyzyjnie grubość powłoki i amplitudę natrysku (w szczególności poprzez regulację parametrów dyszy dwuwarstwowej), zachowując przy tym pożądaną jakość wyglądu.

Niniejszy wynalazek ma na celu zajęcie się niedociągnięciami istniejącej technologii poprzez dostarczenie metody tworzenia błony za pomocą ultradźwiękowego rozpylania przez rozpylanie, którą można lepiej zastosować w produkcji przemysłowej, produkcji rolnej i badaniach naukowych, gdzie wymagana jest precyzyjna obróbka. Umożliwia natryskiwanie cieczy powłokowej na powierzchnię podłoża z maksymalną precyzją. W niniejszym wynalazku zastosowano następujące rozwiązania techniczne:

Metoda tworzenia filmu natryskowego za pomocą ultradźwiękowej atomizacji wykorzystuje ultradźwiękowy atomizer do ultradźwiękowego atomizowania cieczy rozpylającej w ultradrobne kropelki. Następnie metoda wykorzystuje ultradźwiękowy system dysz atomizujących, kierowany zewnętrznym pomocniczym przepływem powietrza, w celu natryskiwania folii na powierzchnię podłoża.

System ultradźwiękowych dysz atomizujących składa się z dwuwarstwowej dyszy zawierającej pomocniczą rurę wlotową przepływu powietrza jako rurę zewnętrzną, rurę wlotową rozpylonej pary cieczy jako rurę wewnętrzną i dyszę atomizującą na końcu. Dysza rozpylająca składa się z dwuwarstwowej dyszy rozpylającej łączącej rurę wlotową pomocniczego przepływu powietrza i rurę wlotową rozpylonej pary cieczy.

Metoda tworzenia filmu za pomocą ultradźwiękowej atomizacji natryskowej wykorzystuje niezależnie zaprojektowany system ultradźwiękowych dysz atomizujących. Fale ultradźwiękowe służą do rozbijania cieczy natryskowej zwykle stosowanej w pistoletach natryskowych na ultradrobne kropelki, które następnie są przenoszone przez zewnętrzny pomocniczy przepływ powietrza i natryskiwane na powierzchnię podłoża, tworząc bardziej jednolitą cienką warstwę. Zewnętrzny pomocniczy przepływ powietrza służy do kształtowania wzoru natrysku. Niniejszy wynalazek kontroluje wielkość cząstek kropelek i objętość atomizacji poprzez kontrolowanie częstotliwości i mocy fali ultradźwiękowej. Natężenie przepływu sprayu jest kontrolowane poprzez kontrolowanie natężenia przepływu rozpylonej pary cieczy w rurze wewnętrznej. Sterowanie zewnętrznym przepływem powietrza pomocniczego zapewnia równomierny przepływ rozpylonej pary cieczy w ultradźwiękowej dyszy atomizującej. Niniejszy wynalazek wykorzystuje dwuwarstwową konstrukcję dyszy do wytworzenia równomiernego przepływu mgły przez dyszę, która jest natryskiwana na powierzchnię podłoża, tworząc powłokę o jednolitej, kontrolowanej grubości i wysokiej jakości wyglądzie.

Filmy dotyczące ultradźwiękowego sprzętu natryskowego RPS-SONIC: