超声波喷涂是一种独特的喷涂技术，它以超声波雾化喷头技术为基础。该技术所使用的喷涂材料最初是液态的，可以是溶液、溶胶、悬浮液等，但在超声波雾化装置的作用下，液体涂料被雾化成微细液滴，然后通过一定量的载流气体均匀地覆盖在基材表面，形成涂层或薄膜。相较于传统喷涂，超声波雾化喷涂具有更好的均匀性、更薄的涂层厚度和更高的精度。

　　原 理

　　超声波振荡器产生高频振动，通过喷嘴将液体涂料雾化。喷涂控制器控制喷嘴的运动，确保涂料均匀地涂覆到目标表面。

　　超声雾化是一种利用超声波能量将液体分离并破碎成微细雾滴的过程。需要喷涂的液体材料被抽送到超声波喷雾器中，超声波喷雾器中包含一个转换器,可以将电能转变为高频超声波振动，当液体材料接触到振杆，并且振动幅度超过一定阈值时,液体的表面张力波所产生的表面弯曲会使液滴在波峰处脱落，液体开始分裂为非常小的液滴。

　　超声涂料雾化过程简图

　　振动频率越高，液滴越小，更高的频率可以产生更小的液滴尺寸，单个液滴通常在20到100微米之间。液体雾化颗粒的大小取决于振动的频率、液体材料的黏度、液体的表面张力及密度等多种要素，其中频率是影响雾化颗粒平均直径的主要因素。

　　经过雾化的液滴然后被载入气流中,喷洒到需要喷涂的基材表面，液滴撞击并涂布在基材表面时,溶剂蒸发,固体材料将留下成为薄而均匀的涂层。

　　优 点无堵塞喷雾：与压力喷嘴不同，超声波喷嘴不会使用高压迫使液体通过小孔以产生喷雾。液体通过具有较大孔口的喷嘴中心送入而没有压力，并且由于喷嘴中的超声波振动而雾化。液体供应通道和孔的喷嘴相对较大，从而实现了无堵塞喷雾。

　　高度均匀的涂层：相对于传统喷涂，涂料在超声波作用下雾化成更加均匀的微小液滴，这有助于提高涂层的性能、质量和外观，产生非常均匀的液滴及涂层。

　　不同喷嘴所喷出的液滴形态对比

　　节省涂料：超声波喷涂具有较高的涂料利用率，因为涂料雾化效率高，涂料损失较少。这对于昂贵的特种涂料和环保涂料尤为重要。正是由于涂料利用率高，与传统喷涂技术相比，超声波喷涂产生的VOCs较少，因此更加环保。

　　广泛的适用性：超声波喷涂可用于各种涂料和基材，包括水性涂料、溶剂型涂料、高固含量涂料、导电涂料等。此外，超声波喷涂也可用于不同形状和尺寸的工件。

　　精确的控制：超声波喷涂系统可以实现对喷涂过程的精确控制，包括喷嘴的运动、涂料的流量和涂层厚度等。这有助于获得所需的涂层性能。

　　缺 点

　　喷涂速度较慢：与传统的气雾喷涂技术相比，超声波喷涂的喷涂速度相对较慢。这可能会影响到生产效率和成本。

　　技术要求较高：超声波喷涂技术相对于其他喷涂技术更为复杂，操作人员需要具备一定的技术知识和经验。优化喷涂参数，如嘴头高度、功率、喷涂时间和喷涂次数等参数需要根据涂料配方和基材性质来调节。而且超声波喷涂系统的设备成本相对较高，初期投资可能会较大。这可能会对一些小型企业和初创企业构成经济负担。

　　涂料粘度限制：超声波喷涂对涂料的粘度有一定的限制，过高的粘度可能会影响涂料的雾化效果，低粘度和良好的浸润性油墨更易渗透孔隙，超声喷涂法通常适用于30cps以下的涂料。

　　小 结

　　尽管超声波喷涂技术存在一些局限性，但其在许多领域的优越性使得它在涂覆工艺中具有广泛的应用前景。随着科学技术的发展，超声波喷涂技术的优缺点可能会得到进一步改善和优化，它可能成为未来涂装的主流技术。

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