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日本筒井理化音波筛粉机 SW-20AT 在电子行业的高精度筛分应用

  • 发布日期:2025-05-06      浏览次数:22
    • 引言

      在电子制造领域,材料的粒度分布直接影响产品的性能和可靠性。无论是MLCC(多层陶瓷电容器)的介电陶瓷粉、3D打印金属粉末,还是半导体封装填料,均对颗粒的均匀性、纯度及粒径控制有着严苛要求。传统的机械振动筛分设备由于摩擦大、易污染、筛分精度有限,难以满足电子材料的精细化生产需求。

      日本筒井理化(Tsutsui Scientific Instruments)推出的 SW-20AT 音波筛粉机,采用创新的 气柱振动筛分技术,突破传统机械筛分的局限,在电子行业的高精度粉体处理中展现出显著优势。本文将从技术原理、行业适配性、实际应用案例及经济效益等角度,深入解析其核心价值。

      1. 技术原理:气柱振动 vs. 传统机械振动

      1.1 气柱振动筛分机制

      SW-20AT 的核心创新在于其 非接触式筛分方式:

      • 声波能量传递:通过微电脑控制的声波发射器(1-6W可调)产生高频振动,使筛网内部的空气形成定向振动波,推动颗粒高效通过网孔。

      • 无机械摩擦:相比传统振动筛的电机驱动结构,气柱振动避免了筛网与框架的刚性碰撞,减少磨损及热效应。

      • 多参数可调:支持 频率(5档)、脉冲模式、时间设定,适配不同密度、粒径的物料(如金属粉与陶瓷粉的差异化需求)。

      1.2 对比传统筛分方式的劣势

      筛分方式机械振动筛普通超声波筛SW-20AT 音波筛
      最小筛分粒径≥20μm≥10μm5μm(可扩展至2μm*)
      金属粉损伤率5%-8%(球形度破坏)1%-3%<0.1%
      能耗150VA以上80-100VA40VA(节能60%+)
      污染风险高(金属磨损屑混入)中(筛网疲劳脱落)极低(无接触筛分)

      *需搭配电铸镍网等特殊筛网材质

      2. 电子行业核心应用优势

      2.1 超高精度筛分(5μm级)

      电子材料对粒径分布的敏感性,例如:

      • MLCC陶瓷粉(BaTiO₃):要求将0.5-5μm的颗粒分为3-4个区间,以确保烧结后的介电常数一致性。

      • 导电银浆:若混入>10μm的团聚体,会导致印刷电路短路。
        SW-20AT 的 多级分级功能 可一次性分离多个目标粒径段,筛分效率达 98%以上,显著优于传统设备(通常≤90%)。

      2.2 防止材料污染

      电子行业对杂质容忍度极低(如PCB油墨要求杂质≤0.01%)。SW-20AT 的解决方案:

      • 无机械磨损结构:避免金属屑混入高纯粉体(如硅微粉、钴酸锂)。

      • 模块化快拆设计:支持酒精或超声波清洗,5分钟内完成换料作业,杜绝交叉污染。

      2.3 延长筛网寿命,降低TCO(总拥有成本)

      • 传统振动筛的金属筛网在处理硬质粉体(如碳化硅)时,寿命通常不足 3个月;

      • SW-20AT 因非接触式工作,筛网寿命可延长至 2年以上,年维护成本降低 70%。

      2.4 适配高附加值材料

      材料类型应用场景SW-20AT 的特殊适配性
      钛/铜合金粉3D打印电子部件惰性气体环境选配,防止氧化
      氮化铝粉半导体散热基板防静电筛网避免颗粒吸附
      石墨烯浆料柔性电路导电层高频脉冲模式打散软团聚体

      3. 实际案例与数据验证

      案例1:MLCC介质陶瓷粉分级

      • 客户需求:某日系MLCC厂商需将BaTiO₃粉体(D50=1.2μm)分为0.5-1μm/1-2μm/2-5μm三级。

      • 效果对比:

        • 传统振动筛:细粉(<1μm)回收率仅65%,且粒径分布标准差(σ)>0.3;

        • SW-20AT:细粉回收率提升至 92%,σ控制在 0.15以内,介电常数波动降低40%。

      案例2:3D打印316L不锈钢粉

      • 问题:机械振动筛导致粉末球形度受损(平均圆度从0.95降至0.88),影响打印密度。

      • SW-20AT方案:采用 档位3+间歇模式,筛分后粉末圆度保持 0.94+,打印件密度提高 12%。

      4. 未来升级方向

      为满足电子行业持续升级的需求,SW-20AT 可进一步优化:

      • 智能化联机:通过RS-485或IoT模块接入工厂MES系统,实时监控筛分效率与设备健康状态。

      • 超纯版本:筛网与接触部件采用 316L不锈钢+电解抛光,符合SEMI F72标准(半导体级洁净度)。

      • 纳米级扩展:开发 1μm以下 筛分套件,适配量子点、纳米银线等前沿材料。

      结论

      日本筒井理化SW-20AT音波筛粉机通过 气柱振动技术,在电子行业的高精度筛分场景中实现了 “0污染、低损伤、高效率" 的突破。其5μm级的筛分能力、超长筛网寿命及模块化清洁设计,使其成为MLCC、半导体封装、3D打印金属粉等应用选择的设备。随着电子元件向微型化、高性能化发展,SW-20AT 的技术优势将进一步释放价值,助力企业提升产品良率并降低生产成本。


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