在高制造业与前沿材料研发领域,从纳米银浆到高导热环氧树脂,如何实现材料的高度均匀混合并消除微观气泡,一直是影响产品性能和良率的关键工艺瓶颈。传统的搅拌脱泡方法往往难以兼顾效率与精度,或在处理高粘度、高固含量材料时力不从心。日本写真化学(SHASHIN KAGAKU)旗下的KAKUHUNTER系列搅拌脱泡装置,正是为解决这一核心难题而生的精密设备。它通过独特的“公转-自转"复合运动学设计,不仅传统的混合脱泡理念,更成为半导体封装、新能源、陶瓷等领域实现材料制备的利器。
KAKUHUNTER装置的核心,在于其模拟天体运动般精密的“公转与自转组合"动力学系统。设备工作时,搭载材料的容器一方面围绕设备中心轴进行公转,产生强大的离心力;另一方面,容器自身也在进行高速的自转。这两种旋转运动的矢量叠加,在材料内部产生了复杂而高效的力学作用:
强力剪切与均匀分散:在公转离心力作用下,材料被紧密地压在容器侧壁上。与此同时,自转运动在容器壁与材料之间产生了强大的剪切力。这种剪切力能够高效地打破颗粒团聚(尤其是纳米级颗粒),实现从低粘度到超高粘度材料全域范围内的均匀分散,避免了传统桨叶搅拌可能产生的死角或分层。
高效膜化脱泡:脱泡过程同样得益于这两种运动。离心力促使气泡向材料表面迁移并逸出。更关键的是,自转运动使材料在容器内壁形成极薄的膜层并不断更新。气泡在此膜层中因表面张力的变化而被拉伸、破裂,这种“成膜破泡"效应对于清除难以去除的微米甚至纳米级气泡至关重要。部分高型号(如SK-3000TII)搭载了“旋转切换机构",允许单独切换公转方向,从而在真空或常压环境下都能针对材料状态进行优的脱泡调整,使脱泡能力提升达1.4倍。
KAKUHUNTER系列产品型号丰富,从研发到中小批量生产均有对应机型,其共同的核心特点构成了强大的竞争优势。
1. 广泛的型号覆盖与的处理能力
该系列设备容量覆盖广泛,能满足从实验室研发到小规模生产的全流程需求。
表:KAKUHUNTER部分代表性型号及其参数
| 型号 | 主要容量配置 | 核心特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| SK-300SII | 300ml × 1杯 | 入门级型号,自转速度随公转按固定比例追踪。 | 基础研发、教学实验 |
| SK-350TII | 400ml × 2杯 | 公转与自转速度可独立设定,拥有高达90种的旋转模式组合,灵活性高。 | 高级材料研发、配方调试 |
| SK-1100T | 1100ml × 2杯 | 标准生产型,处理容量大,效率高。 | 小批量试制、中试生产 |
| SK-3000TII | 客户定制(大约2000ml×2杯) | 搭载“旋转切换机构",搅拌与脱泡能力较前代显著提升(1.5倍搅拌,1.4倍脱泡)。 | 高性能材料(如碳纳米管浆料)的精密处理 |
2. 智能操控与工艺可重复性
设备普遍具备多段程序设定功能(如SK-350TII支持5步骤连续运转),可存储大量工艺配方(90个用户频道+10个固定频道),确保每一批次产品工艺的一致性。实时温度监控等功能,为热敏感材料的处理提供了保障。
3. 兼容性与灵活性
通过配备丰富的适配器,KAKUHUNTER不仅能处理标准杯状容器,还能直接适配从几毫升到数百毫升的各类针筒、圆桶,实现搅拌脱泡后直接灌注或涂布,极大减少了转移过程中的污染和气泡再生风险。可选配的耐热与保冷适配器,进一步拓展了其材料处理范围。
凭借其精密的处理能力,KAKUHUNTER在多个高科技产业领域成为工具:
电子与半导体封装:用于银浆、锡膏、底部填充胶(Underfill)、环氧塑封料(EMC)的混匀与脱泡。消除气泡可防止焊接空洞、导电性能下降及封装开裂,直接提升IC的可靠性和寿命。
材料研发:高效处理碳纳米管(CNT)导电浆料、纳米纤维素、氧化铝等高机能材料。其强大的剪切力能有效解聚纳米颗粒团聚体,实现真正的纳米级分散,这对于发挥纳米材料的增强、导电或导热性能至关重要。
新能源与电力电子:用于锂电池电极浆料、导热凝胶、高导热绝缘垫片(如掺杂氮化硼的聚合物)的制备。均匀的分散确保了电极的容量一致性及导热材料的效能稳定性。
光电与显示技术:适用于LED封装胶、光学透明胶(OCA)、光刻胶等材料的脱泡处理,消除气泡导致的光散射、亮度不均或外观缺陷。
KAKUHUNTER代表了一种材料处理工艺的发展方向:从简单的“混合"走向精密的“控制"。与市场上其他新兴的性技术(如某些国产设备强调的3-4分钟快速处理AB胶)相比,KAKUHUNTER的核心优势在于其工艺的精密性、可调性和的重复性。它不仅仅是一台“搅拌脱泡机",更是一台能够为材料“定制"微观结构的精密动力学平台。
其市场定位清晰瞄准对材料品质有要求的领域。尽管投资成本较高(根据不同型号,价格通常在数万至十五万元人民币区间),但对于那些将材料性能视为核心竞争力的企业而言,该设备在提升产品良率、实现技术突破方面的价值。
总而言之,KAKUHUNTER写真化学搅拌脱泡装置通过其原创性的行星式旋转力学设计,将材料的搅拌与脱泡从粗放的经验操作提升至可量化、可编程的精密工程水平。在微观尺度上对材料进行均匀化与纯净化的能力,使其成为连接材料配方设计与高性能终端产品制造之间的关键桥梁。随着未来材料体系日益复杂,对均质性和无缺陷的要求愈发严苛,这种以精密控制为核心的工艺设备,必将持续推动从实验室创新到产业升级的前进步伐。