CN104884176B - 喷射喷嘴装置和用于覆层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷射喷嘴装置，其用于在喷射方向S上喷射包含覆层材料的射束(14)以覆层在喷射方向S上相对喷射喷嘴装置(16)横向于喷射方向S布置的表面，其带有：用于从喷射喷嘴的喷射喷嘴出口(2)喷射射束(14)的喷射喷嘴(1)；至少一个控制喷嘴(3,4)，其具有横向于喷射方向S朝向射束(14)可取向的或被取向的控制喷嘴出口(5,6)，用于借助于从控制喷嘴出口(5,6)出来的控制流(12,13)加载和偏转射束(14)，其特征在于，设置有控制装置用于利用控制信号(9,10)控制控制流(12,13)。此外，本发明涉及一种对应的用于覆层的方法。

Description

喷射喷嘴装置和用于覆层的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对大面积的基质均匀地喷漆的设备、喷射喷嘴(Sprühdüse)和方法。
背景技术
在半导体工业中应用有不同的覆层方法。其中尤其要强调离心覆层(Schleuderbeschichtung)和喷射覆层(Sprühbeschichtung)。
在离心覆层中使待涂覆的物质以液态的形式在基质上分离出。之后将基质置于旋转中。该旋转产生力作用到液体上且使其分别到基质的整个表面上。通过针对性地选择覆层参数、主要是载体基质的旋转速度和旋转加速度，可产生从几纳米直至几微米、在极端情况中甚至几毫米的层厚。离心覆层主要被用于以在半导体工业中用于胶粘多个基质的光刻胶(Photolack)或粘胶覆层平的面。优点在于非常精确、快速、有效且成本有利地涂覆材料。然而离心覆层的缺点在有结构的或非常大的基质中显现。尤其如果目标层厚小于在基质上的最高形态，那么有结构的基质导致待涂覆的层的相对不均匀的厚度。在此可发生，由于从内向外分布的材料仅以材料来覆层形态的向中心定向的侧壁，而在背对中心的侧面上在材料中形成气泡或缺陷。离心覆层的另一缺点尤其在于关于待覆层的基质的几何形状的限制和最大尺寸。标准化的基质、主要是晶片(在大多数情况中硅晶片)具有圆形的、即径向对称的对称性和标准化的直径。如果过去应用带有2至12英寸的直径的基质，将来在半导体工业中可能应用带有直至18英寸的直径的基质。然而存在很多的工业分支，其指定覆层比所述的径向对称的基质大许多倍的矩形的基质。例如对于在太阳能工业中的应用须覆层基质、所谓的嵌板(Panel)，其既不是圆形的更不用说将使覆层设备匹配离心覆层。嵌板是矩形的基质，其长度和/或宽度常常大于2米。其厚度处于毫米至厘米范围。对于所有类型的基质、大多玻璃基质(其应用于窗、显示器、挡风玻璃等)存在相似的问题。
喷射覆层提供对于覆层这样的嵌板的一可能性。利用相应设计的用于喷射覆层的设备，嵌板优选地甚至在流水线过程中可整面地以任意的材料来覆层。对于最佳的覆层决定性的标准在此尤其是层厚的均匀性。嵌板须在整个、对于喷射覆层设备的应用不是恰当地小的面上以材料来覆层。所析出的层的层厚在此常常须处于微米或甚至纳米范围中。该供业针对相应的情况已找到不同的解决方案。由此多个喷嘴可沿着相应的喷射覆层设备的整个宽度来分布，其相应总是仅覆层嵌板的较小的直接处于其下方的条带。在此出现该问题，即精细地雾化的颗粒可在“接合部位(Nahtstelle)”处(在其处喷嘴的覆层范围交叉)聚集而相应地不再能涉及层的均匀的层厚。另一已实现的可能性在于，仅应用一个或多个喷射喷嘴，但是其沿着覆层设备的整个宽度在待覆层的嵌板上沿着轨道来回运动。该变体确定产生带有比在所述的第一情况中更均匀的层厚的层，但是比较缓慢且不适合于高产量。轴承单元、轨道以及滑块(喷嘴被固定在其上)相应可动且因此易受磨损和高失效可能性。通过喷射喷嘴的运动产生相应的振动和/或扰动，其极强地影响层的均匀性。
文件US2010/0078496示出一种喷射喷嘴装置，在其中使相应的喷射覆层设备的喷雾偏转。
发明内容
本发明的目的是说明一种喷射喷嘴装置以及对应的设备和用于运行喷射喷嘴装置的方法，利用其实现均匀覆层。
该目的利用本发明的特征来实现。由在说明书、权利要求和/或附图中所说明的特征中的至少两个构成的所有组合也落入本发明的范围中。在所说明的值域中，处于所述极限内的值也应作为极限值被公开且以任意的组合可要求保护。
本发明涉及一种设备和方法，以利用根据本发明的喷射喷嘴装置最佳地覆层较大的面、尤其嵌板(优选地太阳能板)。尤其有意在基质(尤其长度和/或宽度超过半米、优选地1至2米)的对于覆层设备相对大的面上产生带有极其均匀的层厚的层。法向于待覆层的面的基质的厚度尤其处于毫米至厘米范围中。
在此本发明的构思在于应用多个朝向喷射喷嘴的射束(Sprühstrahl)取向的或可取向的控制喷嘴，其使喷雾或气溶胶、即在气体中由液体微粒和/或固体微粒构成的混合物尽可能最佳地沿着线或条带形的面、矩形借助于特别的涡流技术甚至在圆形的面上、但是通常沿着任意的面分别或针对性地偏转。在通过控制喷嘴沿着相对于喷射方向的法向或者说横向于喷射方向或者说横向于喷射喷嘴的取向操控喷雾期间使待覆层的基质在方向R上平移运动，即在喷雾之下被拖过。
根据本发明，至少在横向于待覆层的基质与喷射喷嘴之间的相对运动的方向上优选地应用关于根据本发明的设备静止的、尤其不能旋转的喷射喷嘴。由此使设备的构造更便宜，设备更易于维护且维护间隔也变得更大。
根据本发明的一有利的实施形式设置成，喷射喷嘴装置具有控制装置，其带有尤其分开控制的控制信号用于控制从控制喷嘴中出来的尤其气态的控制流。根据本发明，控制装置可承担另外的任务、尤其控制喷射喷嘴。此外根据本发明可考虑，根据基质相对喷射喷嘴的相对运动的速度实现控制喷嘴和/或喷射喷嘴的控制。此外根据本发明可考虑，传感器与控制装置相联结，尤其用于带有覆层材料的储存器和/或带有为了加载控制流被填充的气体的储存器的填充水平传感器(Füllstandsensor)。因此对于覆层重要的构件和流尤其可彼此相关地被控制，由此实现基质的均匀的覆层。喷射喷嘴和或控制喷嘴以在0-1000V、优选地0-500V、更优选地0-250V、最优选地0-200V、最最优选地0-100V、最最最优选地0-10V的范围中的电压来运行
喷射喷嘴和/或控制喷嘴的气流处于0-1000 l/min之间、优选地在0-500 l/min之间、更优选地在0-250 l/min之间、最优选地在0-200 l/min之间。通常可应用所有类型的气体和/或气体混合物作为用于控制喷嘴的控制气体。然而优选地是以下气体和/或气体混合物之一…
•氮气
•干净、干燥的空气(英文:clean dry air, CDA)
•二氧化碳
•氩气
•氦气
•氧气
•惰性气体
•由惰性气体构成的气体混合物
喷射喷嘴和/或控制喷嘴的气体压力处于>0-100bar之间、优选地在>0-50bar之间、更优选地在>0-25bar之间、最优选地在>0-10bar之间、最最优选地在>0-5bar之间。
倘若控制信号限定地构造为尤其具有相移的函数，在以相应的控制流加载射束之间实现限定的、优选地更柔的过渡。如果相移至少主要地、还更优选地完全地利用破坏性干扰实现，是特别有利的。因此控制信号的总和是恒定的，从而还可获得更好的且更均匀的覆层结果。
控制信号的形式/函数优选地是以下尤其数学函数之一：
•根据经验测定的且被存储的函数，
•理论定义的函数，
•正弦函数
•锯齿函数
•矩形函数
•单位脉冲函数(“无限”狭长的矩形信号)
•指数函数
•多项式函数
•对数函数
在清单中在第一位处且在此最优选的“根据经验测定的且被存储的”函数应被理解成控制信号，其根据本发明通过覆层的层厚或层厚分布的经验测量优化且其不能由理论思想来生成。例如可考虑，在一定的初始和边界条件下来覆层多个基质。层的接下来的评估允许推论所应用的控制信号是否提供了期望的结果。如果不是如此，初始和/或边界条件、即控制信号相应地被改变且覆层过程被重复。如果确定了变坏，相应地继续控制信号的优化过程，直到存在期望的优化的结果。期望的控制信号通常不通过普通的数学函数、而是通过任意的有利地双射函数来说明且可数字式地被存储。
“通常的、理论上设想的函数”应被理解成数学上已知的任何函数，然而其通过物理的和/或化学的和/或方法技术的和/或数学上的思想显得有意义和/或必要，以能够最佳地执行根据本发明的方法，。根据本发明也可考虑多个函数的叠加。
在所有控制信号中、但是尤其在“根据经验测定的且被存储的”函数和“通常的、理论上设想的函数”中，目的是通过信号形式平衡尽可能多的干扰影响(其导致不均匀的覆层)。不均匀的覆层的可能的原因此外可能是：
- 喷射装置的不同构件的制造公差
- 基质特性
- 喷射喷嘴的特性
- 物理效应(射束相对于信号函数非线性的偏转)
- 喷射材料的特性(例如滴尺寸、粘度等)
根据本发明的控制信号的频率处于>0与500Hz之间、优选地在>0与400Hz之间、更优选地在>0与300Hz之间、最优选地在>0与200Hz之间、最最优选地在>0与100Hz之间、最最最优选地在>0与50Hz之间。
所应用的涂漆介质(Belackungsmittel)可以是液态和/或气态的。优选地是液体，其由相应的雾化器、优选地超声波雾化器在喷射喷嘴中被雾化。以气态的和/或液态的形式的任意添加剂可被添加给涂漆介质。
超声波雾化器的功率根据本发明处于>0与100Watt之间、优选地在>0与50Watt之间、更优选地在>0与25Watt之间、最优选地在>0与10Watt之间、最最优选地在>0与5Watt之间。
涂漆介质优选地是漆。涂漆介质的沉积速率根据本发明处于1与1000 μl/s之间、优选地在1与800 μl/s之间、更优选地在1与600 μl/s之间、最优选地在1与500 μl/s之间。通过设置可由控制信号开关的机械的和/或流体动力学的构件来影响控制流的流动特性，可以以特别有利的方式实现控制喷嘴的操控。
根据本发明的喷射喷嘴通过根据本发明的一实施形式来改进，在该实施形式中喷射喷嘴至少在横向于待覆层的基质与喷射喷嘴之间的相对运动的方向上关于根据本发明的设备静止地、尤其不可旋转地来构造。喷射喷嘴装置尤其具有固定器件，利用其可固定喷射喷嘴装置。尤其在覆层期间，喷射喷嘴在横向于基质相对喷射喷嘴的相对运动的方向上不具有自由度。因此根据本发明可放弃在喷射喷嘴装置处的驱动器件或驱动联结器件(Antriebskopplungsmittel)。
通过使喷射喷嘴包括超声波雾化器和/或文丘里喷嘴(Venturidüse)，改进喷射喷嘴。
根据本发明的另一有利的实施形式设置成，控制流相对于喷射方向S朝向射束以30°至170°、尤其45°至160°、优选地90°至120°的角度W取向。取向的角度优选地可在前述界限中来调整，优选地通过控制装置控制。
控制喷嘴的打开角α和/或喷射喷嘴的打开角β根据本发明尤其小于160°、优选地小于120°、更优选地小于80°、最优选地小于40°、最最优选地小于5°。打开角α和β彼此可不同或相同。根据一有利的实施形式，每个控制喷嘴的每个打开角可单独地且不独立于所有其它控制喷嘴的打开角尤其通过控制装置调整。
喷射喷嘴和/或控制喷嘴在待覆层的基质之上的距离H根据本发明处于>0与100cm之间、优选地在>0与80cm之间、更优选地在>0与60cm之间、最优选地在>0与50cm之间、最最优选地在>0与40cm之间。
利用根据本发明的实施形式所产生的层厚处于1nm与1mm之间、优选地在10nm与100μm之间、更优选地在50nm与50μm之间、最优选地在75nm与250nm之间、最最优选地是110nm。
均匀度(英文：uniformity)处于1%与30%之间、优选地在1%与25%之间、更优选地在1%与20%之间、还更优选地在1%与15%之间、最优选地在1%与10%之间、最最优选地在1%与5%之间。
作为独立的发明还公开了一种用于利用尤其唯一的前述喷射喷嘴装置覆层基质表面的设备，其中，该设备具有用于横向于喷射反向S实施在基质与喷射喷嘴装置之间的相对运动的器件。优选地使基质运动，而喷射喷嘴装置至少在横向于在待覆层的基质与喷射喷嘴之间的相对运动的方向上尤其完全静止地固定在设备中。
通过由基质在R方向上的平移运动实现相对运动，改进根据本发明的设备。
在特别的、涉及独立的发明方面的实施形式中，在根据本发明的喷射喷嘴装置之前和/或之后存在多个传感器。传感器优选地沿着线法向于基质的运动方向R布置。传感器的任务在于测量在根据本发明的喷射喷嘴装置之前和/或之后存在的表面和/或层的物理的和/或化学的特性。
在基质的面部分被拉到根据本发明的喷射喷嘴装置下之前来探测基质的面部分的传感器被称为前置传感器。在基质的面部分被根据本发明的喷射喷嘴装置覆层之后探测基质的面部分的传感器被称为后置传感器。
前置传感器在涂漆之前测定面部分的表面的状态。优选地借助于控制计算机的相应的软件可数字式地来存储所测定的值。优选地参考相对于基质固定的坐标系在此实现所测定的物理尺寸的检测。
后置传感器在涂漆/覆层之后测定面部分的表面的状态。所测定的值在此同样可数字式地被存储。
在又一优选的实施形式中后置传感器测定由根据本发明的喷射喷嘴装置所产生的层并且使控制信号匹配根据本发明的喷射喷嘴装置，直到实现期望的均匀性。在此应用本领域专业人员已知的优化算法。所提及的实施形式即是使控制信号全自动地、现场(in-situ)匹配根据本发明的喷射喷嘴装置。
前置的和/或后置的传感器因此至少在校准过程期间形成调节循环。传感器测量层的状态。由此测定的值校正控制信号，控制信号又影响层的均匀性。一旦达到由用户预设的均匀性阈值，调节循环结束。
对于本领域专业人员清楚的是，此处所公开的用于建立均匀的层的校准的方法还可应用于建立任意的、由用户预设的层结构。
喷射喷嘴装置优选地构造成使得射束在控制信号的一相期间检测基质的表面的整个覆层宽度。然而也可考虑应用多个根据本发明的喷射喷嘴装置，其成排地和/或串联地、即彼此相继地和/或相邻地来放置。
作为独立的发明，此外公开了一种用于借助于在喷射方向S上的、包含覆层材料的射束覆层基质的与喷射喷嘴装置相对地且横向于喷射方向S布置的表面的方法，其中，射束被至少两个横向于喷射方向S朝向射束取向的控制流偏转。
根据本发明，还可因此应用多于两个控制喷嘴，那么其优选地关于喷射方向S对称地来布置。
在一特别的实施形式中甚至可考虑仅应用一个控制喷嘴，其通过相应的、根据本发明的控制信号将射束从其“静止位置”仅偏转到一方向上。如果然后控制信号又被取消，射束又过渡到其“静止位置”中。
在另一特别的实施形式中，控制喷嘴被放置成且通过根据本发明的函数被操控成使得可产生涡旋雾(英文：Vortexnebel)。通过由控制装置的控制信号来分开控制控制流，改进根据本发明的方法。
在根据本发明的方法的改进方案中，使基质在表面的覆层期间尤其平移在方向R上相对于射束移动。
按照根据本发明的方法的一实施形式，如果射束被交替地偏转到不同的、尤其在喷射方向处镜像的方向中，是特别有利的。
只要对于喷射喷嘴装置公开了特征，这些特征也应被视为对于设备公开，且只要公开了喷射喷嘴装置或设备的方法方面的特征，这些特征也应被视为根据本发明的方法的特征公开，并且反之亦然。
通过由相应的控制信号来操控根据本发明的控制喷嘴，实现材料在基质的表面处更均匀的沉积。
附图说明
本发明的另外的优点、特征和细节从优选的实施例的接下来的说明以及根据附图产生；其中：
图1显示了喷射喷嘴装置的根据本发明的实施形式的示意性图示以及
图2显示了喷射喷嘴装置的运行的示意性图示；
图3从上面显示了根据本发明的设备的示意性图示以及
图4以侧视图显示了根据本发明的设备的示意性图示。
在附图中，本发明的优点和特征以相应表示其的附图标记根据本发明的实施形式来标识，其中，带有相同或起相同作用的功能的构件或特征以相同的附图标记来标识。
具体实施方式
喷射喷嘴装置15包括喷射喷嘴1(其带有喷射喷嘴出口2)和至少两个控制喷嘴3和4(其带有相应的控制出口5和6)。
喷射喷嘴1被供应以被雾化的覆层材料。雾化在此优选地借助于文丘里喷嘴或利用超声波雾化器在喷射喷嘴1内实现。喷射喷嘴1在喷射喷嘴出口2处产生指向喷射方向S的射束14、尤其作为喷雾，其形式可通过相应构建的喷射喷嘴出口2来预设。
控制喷嘴3、4各产生在控制喷嘴出口5和6处出来的气态的控制流动12、13。控制流动12、13朝向射束14取向或可取向。
压力、雾化速率、平均速度、温度、被雾化的覆层材料和/或气态的控制流动12、13的电加载可通过控制装置11尤其受软件控制地来调节和改变。根据本发明还可考虑将控制流动12、13相对于射束14的取向设计成可调，尤其通过用于使控制喷嘴3、4相对于喷射喷嘴1翻倾和/或旋转的器件。
根据本发明的主要思想在于经由控制喷嘴出口5、6从控制喷嘴3、4出来的控制流动12、13的压力和/或平均速度的精确的时间上的控制。喷射喷嘴装置15的控制装置的控制信号9、10在此切换在控制喷嘴3、4的内部中相应的机械的和/或流体动力学的构件。机械的和/或流体动力学的未详细示出的构件优选地可以是调节阀、优选地比例阀、开关、雾化器和/或节流阀。所有共同的是时间上可迅速变化的或可控的物理的特性，其直接影响控制流动12、13的压力和/或平均速度且因此影响雾化的覆层气体14的操控或偏转。
根据本发明尤其应用非常复杂的、根据经验和/或理论所测定的或计算的函数、次优选地正弦信号和/或三角信号，必要时还(尤其与前述的信号相结合)应用矩形信号，以便尤其相应借助于与控制喷嘴相关联的示波器7、8操控控制喷嘴5、6。优选地，这两个信号9和10彼此具有相应的相差或相移，以确保控制流动12和13的时间上的偏移。如果这两个控制信号9、10的相移具有破坏性干扰，在此是优选的。以该方式实现极其均匀的覆层。
图2显示了一时间线，沿着其示出有根据本发明的喷射喷嘴装置15的三个不同状态。在第一时刻t1应用控制喷嘴4的控制流12以使射束14从喷射方向S向左偏转。时刻t1在此示出控制信号9为了操控控制喷嘴4具有最大值且控制信号10为了操控控制喷嘴3具有最大值的状态。在耦入正弦信号的情况操控的状态例如将相应于正弦信号的最大值和最小值。
在第二时刻t2，控制信号9、10相同、尤其等于0，从而在两个控制喷嘴5、6处没有或者互相抵消的控制流动12、13作用于射束14。射束14因此可不受阻碍地法向于待覆层的表面、即在喷射方向S上运动。
在第三时刻t3出现与时刻t1相反的情况，在其中控制喷嘴3引起射束14向右偏转。
根据本发明应用在整个的限定区域上连续的信号，以连续地改变控制流12和13的流动特性、尤其平均速度和/或体积流量。相应地，在图2中示出的三个时刻仅是从(在极限情况中无限的)多个时刻中的截段，在这些时刻控制信号9和10引起控制流12和13的连续控制。
换言之：射束14通过控制流12、13的关于作为镜像轴线(Spiegelachse)的喷射方向S相对的布置和取向交替地被向左和右偏转，从而产生覆层材料在基质17的表面上的均匀的分布。
通过根据本发明的实施形式引入更柔的控制信号，其产生均匀的覆层且因此优于现有技术的实施形式。控制信号因此从数学观点出发由持续的、优选地甚至持续可微的、更优选地连续的、持续可微的函数来说明。
使待覆层的基质17在根据本发明操控控制喷嘴3和4期间在射束14之下在方向R上驶过，从而可实现沿着整个的基质17覆层基质17。通过本发明此外来检测基质17的宽度B的更大的区段A，从而利用唯一的根据本发明的喷射装置(其关于设备是静止的)可均匀地覆层比较大的面积。
在喷射喷嘴装置15与基质17的待覆层的面之间在相对于面的法向上(即在喷射方向S上)的距离H尤其是可控的。距离H尤其小于区段A。
根据图3，多个传感器18在方向R上位于喷射喷嘴装置15之前和/或之后。传感器18优选地彼此对齐地法向于基质17的运动方向R来布置，尤其在喷射方向上在统一高度，尤其在喷射装置15与待覆层的面之间。
传感器18的任务在于在根据本发明的喷射喷嘴装置15之前和/或之后测量待覆层的面的物理的和/或化学的特性。
前置于喷射喷嘴装置15的传感器18测定在覆层之前面部分的表面的状态。
后置于喷射喷嘴装置15的传感器18测定在覆层之后面部分的表面的状态。
附图标记清单
1 喷射喷嘴
2 喷射喷嘴出口
3 控制喷嘴
4 控制喷嘴
5 控制喷嘴出口
6 控制喷嘴出口
7 示波器
8 示波器
9 控制信号
10 控制信号
11 控制装置
12 控制流动
13 控制流动
14 射束
15 喷射喷嘴装置
17 基质
18 传感器
H 在喷射喷嘴与基质之间的距离
R 运动方向
α 打开角
β 打开角
A 区段
B 宽度。

Claims (21)

1.一种喷射喷嘴装置，其用于在喷射方向S上喷射包含覆层材料的射束(14)以覆层在喷射方向S上相对所述喷射喷嘴装置(15)横向于所述喷射方向S布置的表面，其带有：
- 喷射喷嘴(1)用于从所述喷射喷嘴的喷射喷嘴出口(2)喷射所述射束(14)；
- 至少两个控制喷嘴(3,4)，其各带有横向于所述喷射方向S朝向所述射束(14)能够取向的或被取向的控制喷嘴出口(5,6)，用于借助于从所述控制喷嘴出口(5,6)出来的控制流(12,13)加载和偏转所述射束(14)，
其特征在于，设置有带有分开控制的控制信号(9,10)的控制装置(11)用于控制所述控制流(12,13)，其中，所述控制信号(9,10)的频率处于>0与500Hz之间；以及
其中，所述喷射喷嘴(1)至少在横向于待覆层的基质与所述喷射喷嘴(1)之间的相对运动的方向上关于用于利用所述喷射喷嘴装置覆层基质表面的设备静止地构造。
2.根据权利要求1所述的喷射喷嘴装置，其中，所述控制装置(11)构造成控制从所述控制喷嘴(3,4)出来的气态的控制流(12)。
3.根据权利要求2所述的喷射喷嘴装置，其中，所述控制装置(11)是软件支持的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的喷射喷嘴装置，在其中所述控制信号(9,10)构造为具有相移的函数。
5.根据权利要求4所述的喷射喷嘴装置，在其中所述相移至少主要地利用破坏性干扰实现。
6.根据权利要求4所述的喷射喷嘴装置，在其中所述相移完全地利用破坏性干扰实现。
7.根据权利要求4所述的喷射喷嘴装置，在其中所述函数为根据经验测定的或理论定义的函数。
8.根据权利要求1或2所述的喷射喷嘴装置，在其中所述控制喷嘴(3,4)具有通过所述控制信号能够开关的机械的和/或流体动力学的构件用于影响所述控制流(12,13)的流动特性。
9.根据权利要求1所述的喷射喷嘴装置，在其中所述喷射喷嘴(1)至少在所述横向于待覆层的基质与所述喷射喷嘴(1)之间的相对运动的方向上关于所述设备不可旋转地来构造。
10.根据权利要求1或2所述的喷射喷嘴装置，在其中所述喷射喷嘴(1)包括超声波雾化器和/或文丘里喷嘴。
11.根据权利要求1或2所述的喷射喷嘴装置，在其中所述控制流(12,13)相对于所述喷射方向S朝向所述射束(14)以30°至150°的角度W取向。
12.根据权利要求11所述的喷射喷嘴装置，在其中所述控制流(12,13)相对于所述喷射方向S朝向所述射束(14)以45°至135°的角度W取向。
13.根据权利要求11所述的喷射喷嘴装置，在其中所述控制流(12,13)相对于所述喷射方向S朝向所述射束(14)以60°至120°的角度W取向。
14.一种用于利用根据前述权利要求中任一项所述的喷射喷嘴装置(15)覆层基质的表面的设备，其具有用于横向于所述喷射方向S实施所述基质与所述喷射喷嘴装置(16)之间的相对运动的器件。
15.根据权利要求14所述的设备，在其中所述相对运动通过所述基质的平移运动实现。
16.根据权利要求14所述的设备，在其中所述喷射喷嘴装置(15)是唯一的。
17.一种用于借助于在喷射方向S上的、包含是漆的覆层材料的射束(14)喷射覆层与喷射喷嘴装置(15)相对且横向于所述喷射方向S布置的基质表面的方法，其中，所述射束(14)被横向于所述喷射方向S朝向所述射束(14)取向的至少两个控制流(12,13)偏转，其特征在于，所述控制流(12,13)的控制分别各利用由控制装置所控制的控制信号(9,10)实现；以及
其中，所述喷射喷嘴装置(15)带有喷射喷嘴(1)，所述喷射喷嘴(1)至少在横向于待覆层的基质与所述喷射喷嘴(1)之间的相对运动的方向上关于用于利用所述喷射喷嘴装置覆层基质表面的设备静止地构造。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，使所述基质在所述表面的覆层期间相对于所述射束(14)移动。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，使所述基质在所述表面的覆层期间平移地相对于所述射束(14)移动。
20.根据权利要求17或18所述的方法，在其中使所述射束交替地偏转到不同的镜像的方向上。
21.根据权利要求20所述的方法，在其中所述不同的镜像的方向在所述喷射方向S处镜像。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2899255A1 (en) * 2015-07-31 2017-01-31 National Research Council Of Canada Apparatus and method for aerosol deposition of nanoparticles on a substrate
US10562065B1 (en) * 2015-11-03 2020-02-18 Newtech Llc Systems and methods for application of polysilazane and fluoroacrylate coating compositions
US11590523B2 (en) * 2020-02-04 2023-02-28 Prince Mohammad Bin Fahd University Smart fountain with proximity sensors and a dry closed loop system layout
DE102020204132A1 (de) 2020-03-30 2021-09-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Medienausgabevorrichtung und Verfahren zu einem Betrieb einer Medienausgabevorrichtung
CN111957484B (zh) * 2020-07-14 2022-04-05 山东垚鑫时代装饰工程有限公司 一种具有凹凸装饰图纹硬质皮表面的装饰体加工装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101909761A (zh) * 2008-01-10 2010-12-08 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于改变多相射流的特性的设备和方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4064295A (en) * 1973-11-06 1977-12-20 National Research Development Corporation Spraying atomized particles
GB1455862A (en) 1973-11-06 1976-11-17 Nat Res Dev Spraying atomised particles
DE2749369C2 (de) 1977-11-04 1985-06-13 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Regelsystem für ein Stellglied im zusatzluftzuführenden Umgehungskanal einer Drosselklappe bei Brennkraftmaschinen
US4854504A (en) * 1983-11-04 1989-08-08 Graves Spray Supply Co., Inc. Fiberglass spray nozzle
GB2171032B (en) * 1985-02-18 1988-04-20 Nat Res Dev Distributing liquid onto a substrate
JP2992760B2 (ja) 1990-02-15 1999-12-20 ノードソン株式会社 ノズル孔より流出する液体又は溶融体をその周辺よりの気体噴出流により偏向分配する方法
GB9211539D0 (en) * 1992-06-01 1992-07-15 Ducost Eng Ltd Control of paint spraying machines and the like
EP0651677B1 (en) * 1992-07-08 1997-10-01 Nordson Corporation Apparatus and methods for applying discrete foam coatings
US5800867A (en) * 1992-08-13 1998-09-01 Nordson Corporation Deflection control of liquid or powder stream during dispensing
JPH07299389A (ja) * 1992-11-12 1995-11-14 Nordson Corp 分与時における流体または粉体流の偏向制御
US5307992A (en) * 1992-11-18 1994-05-03 Usbi Co. Method and system for coating a substrate with a reinforced resin matrix
JP3620049B2 (ja) * 1993-02-22 2005-02-16 いすゞ自動車株式会社 エンジン出力制御装置
US5344078A (en) * 1993-04-22 1994-09-06 Ransburg Corporation Nozzle assembly for HVLP spray gun
US5429682A (en) * 1993-08-19 1995-07-04 Advanced Robotics Technologies Automated three-dimensional precision coatings application apparatus
DE59403043D1 (de) 1994-10-05 1997-07-10 Sata Farbspritztechnik Düsenanordnung für eine Farbspritzpistole
CA2209274A1 (en) 1996-07-19 1998-01-19 Patrick Thomas Hogan Method and apparatus for applying a liquid coating with an improved spray nozzle
EP1385634A1 (en) * 2001-05-09 2004-02-04 Novel Technical Solutions Limited Method and apparatus for atomising liquid media
JP4121785B2 (ja) * 2002-06-12 2008-07-23 サンデン株式会社 可変容量圧縮機の制御装置
US20050284957A1 (en) 2002-09-23 2005-12-29 Spraying Systems Co. External mix air atomizing spray nozzle assembly
US8389062B2 (en) * 2005-05-12 2013-03-05 Spraying Systems Co. Spraying system for progressive spraying of non-rectangular objects
EP2145695A1 (de) * 2008-07-14 2010-01-20 Sika Technology AG Vorrichtung zur Klebstoffapplikation
US20100078496A1 (en) 2008-09-29 2010-04-01 Sono-Tek Corporation Methods and systems for ultrasonic spray shaping
CN201404872Y (zh) * 2009-05-14 2010-02-17 杭州海聚动力科技有限公司 一种防堵喷嘴
KR101141067B1 (ko) * 2010-03-18 2012-05-03 에코페라 주식회사 기판 코팅장치
CN201815411U (zh) * 2010-10-22 2011-05-04 合肥辰泰安全设备有限责任公司 一种双流体雾化喷头
US8844838B2 (en) * 2011-12-21 2014-09-30 Deere & Company Sprayer pulsing nozzle flow control using rotational step positions

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101909761A (zh) * 2008-01-10 2010-12-08 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于改变多相射流的特性的设备和方法

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