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超声波喷涂设备应用领域

时间:2025-04-24     【原创】

  利用超声波喷涂的优势


  提高材料利用率:超声波喷涂仪器拥有高效雾化技术,能够实现薄膜均匀高效喷涂,覆盖率>95%,

其涂层厚度精密度精确可控,几纳米至几十微米,能够提高材料利用率。


  改善涂层质量:超声波喷涂仪器的溶波转换率高达295%,是传统二流体喷涂的4倍,XYZ三轴伺服

运动系统,选配超声波分散供液,有效防团聚,改善涂层质量。


  降低维护成本:超声波喷涂仪器具有精准的激光对位技术,能够快速定位喷涂区域,减少不必要材料的

浪费,内置排气系统,防堵喷头技术,降低维护成本。

       超声波喷涂设备应用领域.jpg

  一、超声波喷涂设备应用于新能源

       应用案例:


  风能设备


  风机叶片长期暴露于自然环境中,面临着诸如紫外线辐射、盐雾侵蚀、沙尘磨损等多种不利因素的影

响。为了延长叶片的使用寿命并保持其高效的气动性能,采用超声波喷涂技术来施加防护涂层是一种有效

的手段。这种技术可以将特制的涂料均匀地喷涂到叶片表面,形成一层致密且附着力强的保护层。例如,

通过使用高电压功率放大器驱动的超声波发生器安装在喷枪上,能够实现对涂料的精确控制,使得涂层

更加均匀、致密,从而提高了叶片的耐候性和抗腐蚀能力。


  燃料电池


  对于燃料电池而言,超声波喷涂主要用于膜电极组件(MEA)中的催化剂层涂覆。传统方法往往导

致涂层不均或催化剂利用率低的问题,而超声波喷涂则能够实现均匀分布的催化剂层,显著增强了催化活

性和燃料电池的整体性能。该技术同样适用于燃料电池其他部件如电极和隔膜的表面处理,有助于延长使

用寿命并提高工作效率。


  锂电池


  在锂离子电池等储能装置的生产过程中,超声波喷涂扮演着不可或缺的角色。它可以高精度地将导电材料

和活性物质均匀涂覆于电极之上,确保了电池内部结构的一致性和稳定性,进而提升了能量密度和循环寿命。

同时,在电池外壳上施加防腐蚀、防水等功能性涂层也是超声波喷涂的一个重要应用场景,这可以有效保护

电池免受外界环境因素的影响。


  太阳能电池


  在太阳能光伏(PV)行业中,超声波喷涂被用来制造高效能的薄膜和钙钛矿型太阳能电池。

例如,它可以用于沉积抗反射层、透明导电氧化物(TCO)涂层、缓冲层以及活性层等重要组件。

这种喷涂方式可以在较低温度下操作,并且生成的薄膜一致性更好,从而提高了光伏电池的光电

转换效率和稳定性。除此之外,超声波喷涂技术还可以应用于太阳能热水器与集热系统的表面处

理,通过精确喷涂功能性涂层来减少能量损失并提高太阳能利用率。


  二、超声波喷涂设备应用于生物医疗

       应用案例:

  药物涂层


  超声波喷涂技术在药物涂层上的具体应用尤为突出,尤其是在医疗器械领域。这项技术利用了超声

波的高频振荡将液体雾化成均匀的微米级颗粒,从而可以在各种医疗设备上形成精确、均匀且稳定的药

物涂层。以下是超声波喷涂在药物涂层上的几个关键应用:


  药物洗脱支架(DES)


  超声波喷涂技术是制造药物洗脱支架的关键工艺之一。药物洗脱支架是一种用于治疗冠状动脉疾病的

创新性装置,它能够在扩张狭窄血管的同时释放药物以抑制平滑肌细胞增殖,防止再狭窄的发生。通过超

声波喷涂技术,可以在支架表面制备一层均匀、连续的药物涂层,确保药物的均匀释放和有效治疗浓度。

此外,超声波喷涂还可以用于制备生物相容性良好的涂层,减少不良反应;以及抗凝血涂层,降低血栓形

成的风险,提高患者的治疗效果和生活质量。


  药物涂层球囊(DCB)


  对于药物涂层球囊而言,超声波喷涂同样扮演着重要角色。药物涂层球囊是在球囊表面涂覆有药物的介

入治疗工具,主要用于处理冠状动脉或外周动脉疾病。超声波喷涂能够保证药物涂层的质量高,即厚度均匀、

结晶度高,这不仅提高了药物洗脱支架的性能和稳定性,而且也适用于药物涂层球囊,使得药物可以在球囊

接触病变部位时有效地转移到血管壁上。


  医疗注射器


  注射器的顺畅操作依赖于其内部组件之间的低摩擦接触。为了实现这一点,通常会在注射器的内壁和

活塞上施加一层润滑剂。传统的喷涂方法可能会导致涂层不均匀或局部过厚的问题,而超声波喷涂则可以

提供更为精确和平滑的涂层。超声波喷嘴产生的微小液滴能够均匀地分布在整个表面上,即使是在复杂的

几何形状下也能保证涂层的一致性。这种均匀的润滑涂层有助于减少注射时所需的力,并且降低了卡顿的风险。


  医疗导管


  对于医疗导管而言,超声波喷涂主要用于增强其抗凝血性能以及提供其他功能性涂层。例如,通过

选择合适的涂料和工艺参数,可以在导管表面形成一层具有抗凝血功能的涂层,有效防止血液在导管表

面凝固,减少血栓形成的几率。此外,超声波喷涂还可以用于施加PTFE(聚四氟乙烯)涂层,这种涂层

能赋予导管非粘附性、耐磨性以及良好的化学稳定性,从而改善导管的操作特性和使用寿命。


  超声波喷涂技术同样适用于药物洗脱导管的制造。在这种情况下,超声波喷涂被用来将药物-聚合物

混合物均匀地沉积到导管上,确保药物可以按照预定的速度释放,达到最佳治疗效果。由于超声波喷涂

能够在复杂的小型三维物体上进行操作,因此非常适合于给诸如导丝、海波管等细长且形状复杂的医疗

器械添加药物或功能性涂层。


  医用无纺布


  超声波喷涂系统在医用无纺布的制造过程中发挥着关键作用。它可以将医用涂料和防菌剂均匀地

喷涂在无纺布表面上,用于制造具有防水性、抗菌抗腐蚀性和透气性的医用无纺布产品上,从而提高

无纺布的使用寿命。此外,超声波喷涂系统还可用于制造药物释放系统,将药物均匀地喷涂在无纺布

表层,这些无纺布可以被用于制作医疗用品,实现药物附着持久,提供长效的治疗效果。


  三、超声波喷涂设备应用于电子行业

       应用案例:

  助焊剂


  超声波喷涂技术在助焊剂应用方面展现出众多显著优势,主要体现在波峰焊、选择性

焊接、倒装芯片等领域。通过超声波雾化装置将液体雾化成微细颗粒,可以实现高度均匀

的助焊剂覆盖,提高通孔渗透率,从而实现最佳的顶部填充效果。超声波喷涂可以提供非

常薄、均匀的助焊剂层,防止过多的助焊剂残留,减少模具浮动,避免停机时间和不良的

芯片连接。


  在助焊剂消耗方面,与传统喷涂技术相比,波峰焊利用超声波喷涂可减少70%的助焊

剂消耗和挥发性有机化合物(VOC)排放;选择性焊接利用超声波喷涂可减少80%的助焊

剂消耗,还可减少大气污染与过度喷涂浪费。


  节能光刻胶


  超声波喷涂技术能够实现节能光刻胶的定向喷涂,和传统的喷涂方法相比,这种技术

可以显著减少节能光刻胶的浪费。据报道,使用超声波喷涂设备可以节约高达90%的光刻

胶原料。这不仅降低了生产成本,还减少了因光刻胶过度使用而产生的环境污染和后续处

理步骤。



  四、超声波喷涂设备应用于玻璃行业

       应用案例:

  功能玻璃


  超声波喷涂技术在功能玻璃的制造中得到了广泛应用,这得益于其自身高效、均匀、可控等

特点。超声波喷涂在功能玻璃的多种类型应用中,主要有以下几个类型:


  浮法玻璃,其在生产运输易受污染腐蚀,需要防污涂料,超声波喷涂可提供薄且均匀涂层,

避免传统喷涂的滴落堵塞问题,减少材料浪费与环境污染。


  电致变色玻璃,该玻璃靠电流改变颜色和透光率,用于智能建筑和汽车玻璃等领域,超声波

喷涂能精确控制涂层厚度和均匀性,保障电致变色材料均匀分布,提升性能与可靠性。


  低辐射玻璃,主要用于建筑和交通工具窗户,超声波喷涂制备的薄且均匀的低辐射涂层可提

高热性能和光学性能,还能减少材料使用量与成本。


  显示器膜和触摸屏


  超声波喷涂技术在透明导电薄膜制备中起到重要作用,它可以通过高频振动将液态前驱体材料

转化为微小的液滴,并以高速均匀的喷射到基底表层。透明导电薄膜在显示器膜、触摸屏等领域具

有广泛的应用前景。


  五、超声波喷涂设备应用于纺织品

       应用案例:

  纺织品


  超声波喷涂技术可以用来为纺织品添加其他功能性涂层,如防水、透气、抗菌、防静电等

特性。它可以应用于各种织物类型,包括但不限于棉、麻、丝、化纤等。通过这种方法可以在

织物表面形成各种功能性的涂层,进一步拓宽了纺织品的应用范围。



  六、超声波喷涂设备应用于纳米材料

       应用案例:

  纳米材料


  在当今高度发达的材料科学领域,纳米材料因其独特的物理和化学性质而备受关注。纳米

尺度下的物质往往展现出与宏观材料截然不同的特性,这些特性使得纳米材料在众多高科技领

域中具有巨大的应用潜力。其中,碳纳米管、纳米线、钙钛矿、石墨烯等纳米材料更是研究的

热点。这些纳米材料各自具有非凡的性能,例如碳纳米管具有极高的强度和良好的导电性;纳

米线在电子传输方面表现出色;钙钛矿在光电性能方面有独特优势;石墨烯则以其优异的导电

性、高透明度和超强的机械性能而闻名。


  超声波喷涂技术极适用于在基材上对多种纳米材料涂层进行沉积,通过超声波雾化装置在

任意宽度的基材上沉积纳米层厚度均匀的涂层,即便在较宽的区间内,亦能确保涂层的均匀性

与薄度,此特性令其契合众多精密纳米技术喷涂的应用。


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