超声波喷涂，又名超声喷涂，是一种利用超声波雾化技术进行的喷涂工艺。超声波精密喷涂系统，是集成超声波雾化喷头、超声波发生器、供液系统、运动系统、加热系统、排风系统等为一体的表面精密超声波喷涂设备。

　　其喷涂的材料首先为液体状态，液体可以是溶液、溶胶、悬浮液等，液体涂料先通过超声波雾化装置雾化成微细颗粒，然后再经一定量的载流气体均匀涂覆在基材的表面，从而形成涂层或薄膜。

　　超声波喷涂与传统的单流体或二流体喷涂最大的区别在于雾化装置或雾化喷头采用了超声波雾化装置，即超声波喷头。与此同时，由于超声波喷头并不需要气压辅助就可以雾化，所以超声喷涂可以大大减少喷涂过程造成的涂料飞溅，从而极大程度地减少了涂料的浪费，超声喷涂的涂料利用率是传统二流体喷涂的4倍以上。

　　超声波喷涂的工作原理

　　超声波喷涂是一种独特的喷雾技术，是基于超声波雾化喷头技术的一种喷涂方式。其喷涂的材料首先为液体状态，液体可以是溶液、溶胶、悬浮液等，液体涂料先通过超声波雾化装置雾化成微细颗粒，然后再经一定量的载流气体均匀涂覆在基材对表面，从而形成涂层或薄膜。相对于传统的气压式二流体喷涂，超声波雾化喷涂能实现更好的均匀度、更薄的涂层厚度、更高的精度。同时，由于超声波喷头并不需要气压辅助就可以雾化，所以采用超声波喷涂能显着减少喷涂过程中的涂料飞溅，实现节约涂料的目的，超声波喷涂的涂料利用率是传统二流体喷涂的4倍以上。

　　超声波喷头是利用压电效应将电能转化为高频机械能，机械能被转移到液体中，产生驻波。液体通过喷头导入到雾化面，当液体离开喷头的雾化表面时，它被破碎成均匀微米级细雾液滴，从而实现雾化。在超声波喷涂过程中，可以精准地控制液滴尺寸和分布，从而使非常小的液滴和颗粒能够快速蒸发，由此产生具有高比表面积的颗粒，形成薄膜涂层。

　　1.超声波喷嘴

　　超声波喷嘴是一种喷雾喷嘴，它利用压电换能器产生的高频振动作用在喷嘴头上，从而在液膜中产生毛细波。一旦毛细管波的振幅达到临界高度（由于发生器提供的功率水平），它们就会变得太高而无法支撑自身，微小的液滴会从每个波的尖端掉落，从而导致雾化。

　　影响初始液滴尺寸的主要因素是振动频率、表面张力和液体粘度。频率通常在20–180kHz范围内，超出了人的听力范围，在此范围内，最高频率会产生最小的液滴大小。

　　2.超声波喷嘴的历史

　　1962年，罗伯特·朗格博士继续进行这项工作，从本质上证明了他的雾化液滴尺寸与瑞利液体波长之间的相关性。超声波喷嘴由HarveyL.Berger博士首先商业化。1975年1月21日公开的美国A3861852，“带有改进的超声雾化器的燃油燃烧器”，转让给HarveyBerger。

　　超声波喷嘴

　　超声波喷嘴的工作原理是利用超声波换能器将高频声波转换成机械能，然后将其转换成液体，从而产生驻波。当液体离开喷嘴的雾化表面时，它会破碎成均匀的微米大小液滴的细雾。与传统的依靠压力和高速运动将液体分解成小颗粒的喷嘴不同。超声波喷头使用液体超声波雾化，超声波振动能量低。液体可以通过自重或低压液体泵输送到喷头，以进行连续或间歇雾化。

　　3.超声波喷涂工作原理

　　每个超声喷嘴都以特定的频率工作，这决定了液滴大小。喷嘴采用高强度的钛合金和不锈钢材料制造，使其耐化学侵蚀并提供好的性能。通过沿喷嘴长度方向延伸的无堵塞的进料管将液体引入雾化表面，在雾化表面上的液体中产生震动。为了使液体雾化，雾化表面的振动幅度小心控制。在所谓的临界振幅之下，超声波能量不足以产生雾化液滴。如果幅度过高，则液体被撕开，并喷出大量的“流体块”。只有在一个特定的较窄的范围内，才产生超声波喷涂的低速细雾。

　　上面所示的喷嘴具有锥形雾化表面，其目的是分散喷雾。而有些应用要求喷雾窄，在这种情况下，喷头表面是平坦的。根据喷雾图案的宽度要求和所需的流量，喷头表面基本分成下面三种。