نازل آلتراسانیک در صنعت شیشه

تکنولوژی نازل‌های آلتراسانیک در آخرین سال‌های دهه‌ی 1970 خلق شد. این تکنولوژی در صنایع گوناگون کاربرد‌های زیادی دارد. از این تکنولوژی می‌توان در کوتینگ شیشه که می‌تواند کاربرد‌های زیادی داشته باشد، استفاده کرد. پاشیدن مایع ضدفرسایشی روی سطح شیشه برای جلوگیری کردن از خوردگی و کشیدگی شیشه‌های استک‌شده نیز جزء کاربرد‌های این تکنولوژی در صنعت شیشه است.

نازل­های آلتراسانیک (فراصوتی) چگونه کار می­‌کنند؟

نازل­های آلتراسانیک امواج صوتی بسامد بالا {فرکانس بالا} را به انرژی مکانیکی تبدیل می­‌کنند و این انرژی را به مایع مورد نظر منتقل می‌کنند تا موجی ایستا خلق شود. موج ایستا، موج ساکن، یا موج ایستاده، موجی است که دامنه نوسان در هر نقطه، مقداری منحصر به فرد و ثابت است. موج ساکن، از تداخل موج رَوَنده و موج بازتابیدۀ آن (در اثر انعکاس) پدید می‌آید. مثال خوبی از امواج ساکن، ارتعاش سیم در سازهای زهی مانند ویولن، تار و سنتور است. همچنین در سازهای کوبه‌ای مانند طبل، نیز موج ساکن پدید می‌آید. سطح اُتمیزه ­‌کننده­‌ی نازل، مایع را به قطراتی کوچک­تر از یک میکرون می­‌شکند و به شکلی یکدست و تُنُک­‌مِه مانند از آن خارج می‌­شود. تُنُک‌مِه یا میغ مجموعه‌ای از قطرات خیلی ریز آب با تکیه‌های کوچک یخ است. از نظر کلی، ابر و مه تفاوتی ندارند؛ فقط مه در قسمت‌های پایین و ابر در نواحی بالای جو تشکیل می‌شود. تبدیل (یک ماده) به ذرات ریز یا قطرات کوچک را اتمیزه­­‌کردن می‌گویند. برخلاف نازل فشاری، نازل آلتراسانیک مایع را با فشار و قدرت زیاد از روزنه­ا‌ی کوچک به جهت تولید اسپری خارج نمی‌­کند، بلکه مایع بدون فشار به مرکز روزنه­‌ای نسبتا بزرگ خورانده می­‌شود تا جنبش و لرزه­‌ی آلتراسانیک مایع را اتومیزه و از سر نازل خارج کند. برق لازم برای بکار انداختن این نازل­‌ها معمولا بین 1 تا 8 وات است.

هر نازل آلتراسانیک در فرکانس مشخصی کار می­‌کند و این فرکانس است که اندازه‌­ی میانگین قطره‌ها را تعیین می‌کند. اندازه‌­ی قطرات یکسان نخواهد بود و قطعا اندکی گوناگونی وجود خواهد داشت. پراکندگی اندازه‌­ی قطرات در محدوده­‌ای فشرده پیش­بینی شده که در جدول زیر آمده است.

برای مثال، متوسط اندازه‌ی قطرات یک نازل 120 کیلوهرتزی (هنگام اسپری آب)، 18 میکرون است و هر چه فرکانس افزایش یابد، متوسط اندازه­‌ی قطرات کاهش می‌­یابد. نازل‌های شرکت سونوتک از نوعی آلیاژ تیتانیوم بسیار مستحکم و دیگر فلزات اختصاصی شرکت ساخته شده است که نازل­‌ها را علیه تغییرات شیمیایی مقاوم می­‌کنند. عوامل دیگری نیز وجود دارند که از قسمت­های گوناگون نازل در برابر هرگونه آلودگی یا خردگی محافظت می­‌کند.

لوله­‌ی مایع تغذیه کننده­‌ی نازل از میان تمام طول نازل کشیده می­‌شود. طراحی نازل به نحوی است که مایع فقط با تیتانیوم کارشده در نازل تماس دارد.

معمولا دستگاه دیسا (سیستم شکل­دهنده‌­ی هوا)، تنک‌­مه ایجاد­شده توسط نازل­‌های آلتراسانیک را شکل، همراهی و به سمت سطح مورد نظر هدایت می‌کند. این سیستم توانایی کنترل اسپری به شکل خط‌‌های نازک، الگوهای مخروطی و اشکال دیگر را دارد. الگوهای خطوط عریض اسپری از 0.4 میلی­متر تا تقریبا عرضی نامحدود (با استفاده از نازل­هایی که پشت سر هم قرار می­‌گیرند) می‌­تواند ادامه داشته باشد.

سیستم دیسا یا سیستم شکل‌­دهنده‌­ی هوا توانایی شکل‌­دادن اسپری به خطوط و اشکال زیر را دارد.