Spray Coater Ossila — автоматизированная система для нанесения покрытий методом распыления, предназначенная для оптимизации технологических параметров при переходе от лабораторных исследований к процессам нанесения покрытий на больших площадях.

Благодаря сменным распылительным головкам, а также регулируемому давлению газа и давлению подачи раствора, система позволяет получать различные формы факела распыления и размеры капель.

Скорость нанесения покрытия регулируется с помощью моторизованного рабочего стола, а процесс сушки — посредством рабочей поверхности с подогревом.

Технические характеристики

Как работает система нанесения покрытий методом распыления?

Система Spray Coater обычно состоит из трех основных компонентов:

• распылительная головка;
• система перемещения распылительной головки;
• система подачи раствора и газа.

Конструкция этих компонентов может существенно различаться в зависимости от конкретной системы, однако для эффективного процесса нанесения покрытий они должны работать согласованно.

Процесс формирования факела распыления происходит внутри распылительной головки и включает два основных этапа:

1. дробление (атомизацию) раствора на капли необходимого размера;
2. формирование и направление образовавшегося факела распыления к поверхности подложки.

Оба этапа происходят практически одновременно, в результате чего раствор превращается в аэрозоль (распыленный поток жидкости), направляемый на поверхность подложки.

Для обеспечения непрерывного процесса к распылительной головке постоянно подаются раствор и газ, что требует использования системы подачи с регулируемыми параметрами. Кроме того, для нанесения покрытия на всю поверхность необходимо обеспечить управляемое перемещение распылительной головки или подложки по осям X, Y и Z.

Оптимизируя скорость перемещения распылительной головки, расстояние между головкой и подложкой и скорость подачи раствора, можно подобрать параметры процесса для получения качественного покрытия. В зависимости от используемой распылительной головки также необходимо регулировать ультразвуковую частоту или скорость потока газа, чтобы изменять характеристики факела распыления.

Области применения в промышленности

Метод нанесения покрытий распылением широко применяется в различных отраслях промышленности благодаря своей масштабируемости и универсальности.

Примеры применения:

• Производство. Нанесенные методом распыления покрытия повышают долговечность, износостойкость и коррозионную стойкость оборудования, машин и различных компонентов, эксплуатируемых в промышленных условиях.
• Электроника и дисплейные технологии. Напыляемые проводящие полимеры используются для формирования прозрачных гибких электродов, применяемых в сенсорных экранах и дисплеях.
• Функциональные и защитные покрытия. Метод распыления применяется при изготовлении интеллектуальных окон (Smart Windows), датчиков и различных поверхностных покрытий, где важны возможность обработки изделий сложной формы и высокая скорость нанесения.
• Автомобильная промышленность. Технология распыления хорошо подходит для нанесения покрытий на детали с криволинейной поверхностью.
• Энергетика. Метод распыления используется для нанесения покрытий на лопасти ветрогенераторов, а также для создания специализированных защитных покрытий трубопроводов и запорной арматуры.

Различные системы Spray Coating

Ключевым этапом процесса распыления является атомизация — преобразование раствора в мелкие капли. Для этого используются различные методы.

Распыление с использованием сжатого воздуха (Air-Assisted Spray Coating)

При этом методе поток сжатого газа разделяет жидкость на мелкие капли. Смешивание может происходить:

• внутри распылительной головки (внутреннее смешивание, Internal Mixing);
• вне распылительной головки (внешнее смешивание, External Mixing).

Гидравлическое распыление (Hydraulic Spray)

Раствор под высоким давлением проходит через узкое сопло, образуя факел распыления.

Ультразвуковое распыление (Ultrasonic Spray)

Высокочастотные ультразвуковые колебания формируют мелкодисперсный и равномерный аэрозоль.

Выбор метода распыления влияет на размер капель, равномерность их распределения и, в конечном итоге, качество получаемого покрытия.

После осаждения капель на поверхность подложки качество покрытия определяется скоростью испарения растворителя, процессом слияния капель, смачиваемостью поверхности, а также параметрами распыления, включая настройки сопла и расстояние между распылительной головкой и подложкой.