کاهش اندازه اولتراسونیک جوهر (به عنوان مثال برای جوهر افشان)

کاویتاسیون اولتراسونیک وسیله ای موثر برای پراکندگی و microgrinding (فرز مرطوب) رنگدانه های جوهر است. پراکنده کننده های مافوق صوت با موفقیت در تحقیقات و همچنین در تولید صنعتی جوهر افشان مبتنی بر اشعه ماوراء بنفش، آب یا حلال استفاده می شود.

جوهرهای جوهر افشان نانو پراکنده

سونوگرافی در کاهش اندازه ذرات در محدوده 500 میکرومتر تا تقریبا 10 نانومتر بسیار موثر است.
هنگامی که از امواج فراصوت برای پراکنده کردن نانوذرات در جوهر جوهر افشان استفاده می شود، طیف رنگ جوهر، دوام و کیفیت چاپ را می توان به طور قابل ملاحظه ای بهبود بخشید. از این رو، مافوق صوت نوع پروب به طور گسترده ای در ساخت جوهر افشان حاوی نانوذرات، جوهرهای تخصصی (به عنوان مثال، جوهر رسانا، جوهر قابل چاپ 3D، جوهر خال کوبی) و رنگ استفاده می شود.
 

نمودارهای زیر نمونه ای را برای رنگدانه های سیاه و سفید غیر فراصوت در مقابل پراکنده اولتراسونیک در جوهر جوهر افشان نشان می دهد. درمان اولتراسونیک با پروب اولتراسونیک UIP1000hdT انجام شد. نتیجه درمان اولتراسونیک اندازه ذرات آشکارا کوچکتر و توزیع اندازه ذرات بسیار باریک است.

پراکندگی اولتراسونیک منجر به رنگدانه های جوهر به طور قابل توجهی کوچکتر و یکنواخت تر می شود. (نمودار سبز: قبل از فراصوت – نمودار قرمز: پس از فراصوتی)

چگونه پراکندگی اولتراسونیک کیفیت جوهر افشان را بهبود می بخشد؟

مافوق صوت با شدت بالا برای پراکندگی، کاهش اندازه و توزیع یکنواخت نانوذرات بسیار کارآمد هستند.
این بدان معناست که پاشش نانوذرات با اولتراسونیک در جوهر جوهر افشان می تواند عملکرد و دوام آن را بهبود بخشد. نانوذرات ذرات بسیار کوچکی با اندازه های 1 تا 100 نانومتر هستند و دارای خواص منحصر به فردی هستند که می توانند جوهر جوهر افشان را به روش های مختلفی تقویت کنند.

• اولا، نانوذرات می توانند طیف رنگی جوهر جوهر افشان را بهبود بخشند، که به طیف وسیعی از رنگ های قابل تولید اشاره دارد. هنگامی که نانوذرات به طور یکنواخت با یک مافوق صوت نوع پروب پراکنده می شوند، جوهر در نتیجه رنگ های زنده تر و اشباع شده تر را نشان می دهد. این به این دلیل است که نانوذرات می توانند نور را به روش هایی پراکنده و منعکس کنند که رنگ ها و رنگدانه های سنتی نمی توانند، که منجر به بهبود تولید مثل رنگ می شود.
• ثانیا، نانوذرات پراکنده همگن می توانند مقاومت جوهر جوهر افشان را در برابر محو شدن، آب و لکه افزایش دهند. این به این دلیل است که نانوذرات می توانند با شدت بیشتری با کاغذ یا بستر دیگر پیوند بخورند و تصویری بادوام تر و ماندگارتر ایجاد کنند. علاوه بر این، نانوذرات می توانند از خونریزی جوهر به داخل کاغذ جلوگیری کنند، که می تواند باعث لکه شدن و کاهش وضوح تصویر چاپ شده شود.
• در نهایت، نانوذرات پراکنده اولتراسونیک نیز می تواند کیفیت چاپ و وضوح جوهر جوهر افشان را بهبود بخشد. پراکنده کننده های مافوق صوت فوق العاده کارآمد هستند که آن را به فرز و مخلوط کردن نانوذرات در مایعات می آید. با استفاده از ذرات کوچکتر، جوهر می تواند خطوط ظریف تر و دقیق تری ایجاد کند و در نتیجه تصاویر واضح تر و واضح تری به دست آورد. این امر به ویژه در کاربردهایی مانند چاپ عکس با کیفیت بالا و چاپ هنرهای زیبا بسیار مهم است.

کنترل پارامترهای فرآیند و نتایج پراکندگی

اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات رنگدانه های جوهر بر بسیاری از ویژگی های محصول مانند قدرت رنگ آمیزی یا کیفیت چاپ تأثیر می گذارد. وقتی صحبت از چاپ جوهر افشان به میان می آید، مقدار کمی از ذرات بزرگتر می تواند منجر به ناپایداری پراکندگی، رسوب یا خرابی نازل جوهر افشان شود. به همین دلیل برای کیفیت جوهر افشان مهم است که کنترل خوبی بر فرآیند کاهش اندازه مورد استفاده در تولید داشته باشد.

پردازش درون خطی نانو پراکندگی برای جوهرهای جوهر افشان

راکتورهای اولتراسونیک Hielscher معمولا در خط استفاده می شود. جوهر جوهر افشان به داخل مخزن راکتور پمپ می شود. در آنجا در معرض حفره اولتراسونیک با شدت کنترل شده قرار می گیرد. زمان نوردهی نتیجه حجم راکتور و نرخ تغذیه مواد است. فراصوت درون خطی حذف بای پس به دلیل تمام ذرات عبور از محفظه راکتور پس از یک مسیر مشخص. به عنوان تمام ذرات به پارامترهای فراصوت یکسان برای همان زمان در طول هر چرخه در معرض, ultrasonication به طور معمول باریک و تغییر منحنی توزیع به جای گسترش آن. پراکندگی اولتراسونیک تولید توزیع اندازه ذرات نسبتا متقارن. به طور کلی، باطله سمت راست – انحراف منفی منحنی ناشی از تغییر به مواد درشت ("دم" در سمت راست) – در نمونه های فراصوت مشاهده نمی شود.

پراکندگی تحت دماهای کنترل شده: خنک کننده فرآیند

برای وسایل نقلیه حساس به دما، Hielscher راکتورهای سلول جریان ژاکت دار را برای تمام دستگاه های آزمایشگاهی و صنعتی ارائه می دهد. با خنک کردن دیواره های راکتور داخلی، گرمای فرآیند را می توان به طور موثر از بین برد.

تصاویر زیر رنگدانه کربن سیاه را نشان می دهد که با پروب اولتراسونیک UIP1000hdT در جوهر UV پراکنده شده است.

پراکندگی اولتراسونیک کاهش اندازه ذرات موثر و توزیع یکنواخت رنگدانه های کربن سیاه در جوهر UV را تضمین می کند.

پراکندگی و جلاسازی جوهر افشان در هر مقیاسی

Hielscher باعث می شود تجهیزات پراکنده اولتراسونیک برای پردازش جوهر در هر حجم. هموژنایزرهای آزمایشگاهی اولتراسونیک برای حجم از 1.5 میلی لیتر تا تقریبا 2 لیتر استفاده می شود و برای مرحله R + D فرمولاسیون جوهر و همچنین برای تست کیفیت ایده آل هستند. علاوه بر این، امکان سنجی test در آزمایشگاه اجازه می دهد تا اندازه تجهیزات مورد نیاز برای تولید تجاری را با دقت انتخاب کنید.
پراکنده کننده های اولتراسونیک صنعتی در تولید دسته ای از 0.5 تا تقریبا 2000 لیتر یا سرعت جریان از 0.1 لیتر تا 20 متر مکعب در ساعت استفاده می شود. متفاوت از سایر فن آوری های پراکنده و فرز، فراصوت را می توان به راحتی مقیاس بندی کرد زیرا تمام پارامترهای مهم فرآیند را می توان به صورت خطی مقیاس بندی کرد.

جدول زیر توصیه های کلی اولتراسونیک را نشان می دهد بسته به حجم دسته ای و یا سرعت جریان به پردازش.

 
پراکنده کننده های اولتراسونیک چگونه کار می کنند؟ – اصل کار کاویتاسیون آکوستیک
کاویتاسیون اولتراسونیک فرآیندی است که از امواج صوتی با فرکانس بالا برای تولید حباب های گاز کوچک در مایع استفاده می کند. هنگامی که حباب ها تحت فشار بالا قرار می گیرند، می توانند فرو بریزند یا منفجر شوند و انفجاری از انرژی را آزاد کنند. از این انرژی می توان برای پراکنده کردن ذرات در مایع استفاده کرد و آنها را به اندازه های کوچکتر تجزیه کرد.
در کاویتاسیون اولتراسونیک، امواج صوتی توسط یک مبدل اولتراسونیک تولید می شوند که معمولا بر روی یک پروب یا شاخ نصب می شود. مبدل انرژی الکتریکی را به صورت امواج صوتی به انرژی مکانیکی تبدیل می کند که سپس از طریق پروب یا بوق به مایع منتقل می شود. هنگامی که امواج صوتی به مایع می رسند، امواج پرفشاری ایجاد می کنند که می تواند باعث انفجار حباب های گاز شود.
چندین کاربرد بالقوه برای حفره اولتراسونیک در فرآیندهای پراکندگی وجود دارد، از جمله تولید امولسیون، پراکندگی رنگدانه ها و پرکننده ها، و deagglomeration ذرات. حفره اولتراسونیک می تواند یک راه موثر برای پراکنده کردن ذرات به دلیل آن می تواند نیروهای برشی بالا و ورودی انرژی و همچنین دیگر پارامترهای مهم فرآیند مانند دما و فشار را می توان دقیقا کنترل می شود، و آن را ممکن می سازد برای تنظیم فرایند به نیازهای خاص از برنامه. این کنترل فرآیند دقیق یکی از مزایای برجسته فراصوت است زیرا محصولات با کیفیت بالا می توانند قابل اعتماد و تکرارشونده تولید شوند و از هرگونه تخریب ناخواسته ذرات یا مایع جلوگیری می شود.

مقاوم و آسان برای تمیز کردن

یک راکتور اولتراسونیک از رگ راکتور و سونوترود اولتراسونیک تشکیل شده است. این تنها قسمتی است که در معرض سایش است و می توان آن را به راحتی در عرض چند دقیقه تعویض کرد. فلنج های نوسان جداکننده اجازه می دهد تا سونوترود را در ظروف قابل فشار باز یا بسته یا سلول های جریان در هر جهت سوار کنید. هیچ بلبرینگ مورد نیاز نیست. راکتورهای سلول جریان به طور کلی از فولاد ضد زنگ ساخته شده اند و هندسه های ساده ای دارند و به راحتی می توان آنها را جدا و از بین برد. هیچ روزنه کوچک یا گوشه ای پنهان وجود ندارد.

تمیز کننده اولتراسونیک ،تعبیه شده در خود دستگاه

شدت اولتراسونیک مورد استفاده برای برنامه های پراکنده بسیار بالاتر از تمیز کردن اولتراسونیک معمولی است. بنابراین قدرت مافوق صوت می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای کمک به تمیز کردن در طول گرگرفتگی و شستشو، به عنوان حفره اولتراسونیک حذف ذرات و باقی مانده مایع از sonotrode و از دیواره های سلول جریان.