Recubrimiento por pulverización
Visión general de los recubridores por pulverización
Los recubridores por pulverización son dispositivos que utilizan la atomización como método de recubrimiento. Estos dispositivos convierten el fluido de recubrimiento en una niebla y lo pulverizan sobre el objeto.
Gracias a su sofisticado y variado diseño, los equipos de recubrimiento por pulverización se han utilizado para una amplia gama de aplicaciones, desde el recubrimiento de láminas planas de poco espesor, como películas conductoras transparentes para paneles táctiles, hasta componentes de células solares y fotorresistencia de semiconductores.
Métodos de pulverización
Los recubridores por pulverización pueden clasificarse en tres grandes grupos según el método de pulverización: Sistemas de pulverización por aire, sistemas de pulverización por ultrasonidos y sistemas de pulverización electrostática.
Las clasificaciones aquí expuestas son meramente ilustrativas. Hay varias formas de clasificar los tipos, y algunas pueden diferir de las descripciones que figuran a continuación.
Sistemas de pulverización de aire
- A. Boquilla
- B. Fluido de recubrimiento
- C. Atomización por colisión con el aire
Los sistemas de pulverización de aire utilizan aire comprimido para transformar el fluido de recubrimiento en una fina niebla que se rocía sobre el objeto. Un ejemplo típico es una pistola de pulverización de aire, que utiliza un mecanismo similar.
El aire comprimido aplica una alta presión al fluido de recubrimiento que sale de la boquilla y el fluido choca entonces a alta velocidad con el aire restante. El fluido de recubrimiento se divide y se ralentiza en ese momento debido a la resistencia del aire, y luego se convierte en una niebla antes de alcanzar el objeto.
En general, se dice que los sistemas de pulverización de aire dispersan demasiado fluido de recubrimiento, lo que provoca una pérdida relativamente excesiva de material. Sin embargo, los equipos se han diseñado de forma sofisticada y diversa. Por ejemplo, algunos sistemas utilizan una boquilla que puede convertir el fluido de recubrimiento en una fina niebla que permite el recubrimiento uniforme de superficies irregulares, mientras que otros pueden mantener una pulverización de alta velocidad que permite un recubrimiento estable. Otros sistemas son capaces de un avanzado control de movimiento y de automatización de la plataforma y la boquilla. Hay una gran variedad de productos disponibles en función del área objetivo, la eficiencia requerida y el propósito del recubrimiento.
Sistemas de pulverización ultrasónica
- A. Chip (superficie de atomización)
- B. Fluido de recubrimiento
- C. Vibración ultrasónica
- D. Gotas finas y uniformes (atomización)
Los sistemas de pulverización ultrasónica están equipados con un chip (superficie de atomización) en el extremo de la boquilla. La vibración generada por las ondas ultrasónicas hace que el fluido de recubrimiento se extienda sobre el chip y se produzcan ondulaciones en la superficie. Cuando la salida de los ultrasonidos supera la tensión superficial, el fluido cae de la superficie en forma de una fina niebla.
Debido a que estos sistemas pueden crear gotas finas y uniformes, son adecuados para el recubrimiento uniforme de un área limitada. Otra ventaja es que la pérdida de material es considerablemente pequeña porque el sistema casi no provoca salpicaduras ni dispersión innecesaria del fluido de recubrimiento.
La boquilla se puede seleccionar de muchas longitudes, tamaños y formas diferentes según el propósito. El grosor y la calidad de la película de recubrimiento se pueden controlar configurando el flujo y la frecuencia de vibración necesarios para garantizar una pulverización uniforme del fluido de recubrimiento.
Las aplicaciones de estos sistemas incluyen películas aislantes y conductoras en componentes electrónicos, fotorresistencia de semiconductores, recubrimientos duros y recubrimientos antideslumbrantes, hidrofóbicos y oleofóbicos.
Sistemas de pulverización electrostática (electropulverización)
En los sistemas de electropulverización, el fluido de recubrimiento se carga con electricidad estática mediante la aplicación de varios miles de voltios en la boquilla. A continuación, el fluido se convierte en una fina niebla a través de la repulsión electrostática. La niebla de fluido de recubrimiento es atraída por la superficie del objeto, que se encuentra en una plataforma conectada a tierra. Estos sistemas se pueden utilizar para fluidos con viscosidades variables, así como pastas, lodos y fluidos que contienen dispersión de relleno. El resultado es una película uniforme incluso en sustratos con superficies irregulares.
Dado que casi todo el fluido de recubrimiento puede depositarse sólo en la superficie del sustrato, la eficiencia del uso del fluido es significativamente mayor que la de los típicos recubridores de pulverización de aire y los sistemas de recubrimiento por rotación. Esto permite reducir los costos de material.
