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我们已经知道，目前超声波喷涂在工业以及研发应用中广泛地取代了传统的涂覆系统，因为它更精确、可控、可重复并且更加环保。而超声波喷头，是实现超声波喷涂的关键部件。基于郎之万换能器原理，超声波喷头通过将高频声波转换为机械能来进行工作，将机械能转移到液体中，产生驻波，当液体离开喷嘴时被分解成微米大小的均匀的雾滴，再经过极低的导流载气进行导向涂覆于基材表面，从而形成均匀的涂层或薄膜，从而达到超声波喷涂的目的。
和二流体喷头不同，超声波喷头不需要小的孔径来实现雾化，而是液体在没有压力的情况下通过较大的孔径，利用超声波振动将液体雾化，既避免了喷嘴堵塞的风险，而且产生的低流速的喷雾更易控制且几乎不会造成液雾飞溅。每个超声波喷头在特定的谐振频率下工作，频率决定了雾化粒径的大小，我们可以通过选择不同频率的超声波喷头来实现不同需求的喷涂应用。比如，用水进行测试时，120KHz超声波喷头产生的平均喷雾粒径为15um，粒径随着频率的升高而减小。另外根据喷涂范围大小不同，超声波喷头被大体分类为：宽喷型超声波喷头、聚拢型超声波喷头、微细型超声波喷头以及线型超声波喷头。针对于某些特殊应用也单分出了包括散射型超声波喷头、探入型超声波喷头、高温热解型超声波喷头、喷雾干燥型超声波喷头。其中高温热解型超声波喷头以及喷雾干燥型超声波喷头是用于超声波喷雾热解、干燥超细粉体制备的专用超声波喷头。
图1.不同类型超声波喷头
前面我们说到了由超声波喷头产生的喷雾是低流速的柔和的，我们需要为这个液雾提供一点载气进行导向，所以超声波喷头除了包含超声波发生装置还有空气成型装置，空气成型装置决定了喷雾的形状是宽而扁的扇形还是锥形，亦或是微细的线条型。
宽喷型超声波喷头，喷雾由经过扁平的载气导流板的受控载气夹带，形成扇形的喷雾，落到基材上呈椭圆形。通过调整喷涂高度，可以调节喷涂到基材上的宽度。将多个喷头并联使用，可以实现无限宽度应用于更大面积的喷涂应用中。
聚拢型超声波喷头，通过特殊的收缩式流道设计将载气进行均匀的聚拢分布，喷雾由载气导流呈聚焦形式喷出，有效减小了喷涂面积，适用于较小面积的喷涂需求。
微细型超声波喷头，通过外进液的方式，产生高度聚焦的喷雾，使其具有更小的喷涂面积和更为精确的喷涂流量。该款喷头的典型应用为药物支架喷涂，尤其是冠脉支架、颅内支架等小支架的药物喷涂。而且由于特殊的外进液的方式，极大地避免了像聚合物溶液由于超声波的影响而产生团聚等的现象。
线型超声波喷头，是超声波喷头中喷涂宽度最小的。通过特殊的液体和气体流道设计，形成最细、最清晰的线条，适用于各种小面积或线形的喷涂应用。
散射型超声波喷头，也称为旋喷型超声波喷头，其通过特殊的涡旋流道设计将载气变换成均匀的旋转气流，使得喷雾呈旋风形式散射喷出，对于垂直或曲面等带有角度的基材具有更好的喷涂效果。
探入型超声波喷头，顾名思义可以探入到基材内部进行喷涂工作。该款超声波喷头是一种加长型的超声波喷头，通过喷头前端的加长设计，可探入到狭窄的空间中进行喷涂，主要用于真空采血管喷涂、注射器内硅油喷涂等管道内壁的喷涂应用。
北京东方金荣超声电器有限公司，年深耕于超声与压电技术近40年，致力于为广大客户及市场提供专业且优质的超声波喷头产品和超声波喷涂一站式整体解决方案。
