塗布ノズル（ディスペンサーノズル）の精度が出ない原因とラップ加工による解決方法
塗布ノズル（ディスペンサーノズル）で精度が出ない原因とは？
原因① テーパー部と先端穴の中心がずれている
ディスペンサーノズルは、先端穴径を精密に管理するため、吐出部分のストレート穴にテーパー部を繋げる構造が一般的です。しかし両者は加工方法が異なるため中心を合わせることが難しく、中心がずれると流路内で液体の流れが偏り、吐出量のばらつきや塗布位置のずれにつながります。
特注精密ノズル加工.COMを運営する㈱キンコーでは、テーパーの先端とストレートの塗布部分の中心を合わせ、滑らかに液体が流れるように設計をしております。また、ストレート部を設けずテーパーのみの形状で先端穴を仕上げる構造にも対応しており、型彫り放電加工機の電極を少しでも深く入れると先端穴の大きさが変わってしまうため、非常に高い技術が求められる加工となります。
原因② 入口側のテーパーがラップ処理されていない
汎用品のノズルは、内面が機械加工されたままの表面になっていることがあります。切削加工や放電加工を行った直後の面には微細な凹凸が残っており、入口側のテーパー部にこの凹凸が残っていると液体が留まりやすくなります。特に高粘度の液体や微量の液体を扱う場合、内面の表面粗さが流れの妨げになります。
当社では、ストレートの穴からテーパー部まで、表面ラップ仕上げにて滑らかに仕上げることが可能です。
原因③ 出口側の上面が鏡面ラップされていない
液だまりとは、ノズル内部やその周辺に液体が残留する現象を指します。出口側の上面が鏡面ラップされていないと液だまりが発生しやすくなり、高精度な塗布が難しくなるほか、洗浄作業やメンテナンス頻度にも影響します。さらに、先端部のダレを抑える意味でも鏡面ラップは有効です。
当社では、吐出面の表面部分を鏡面ラップ仕上げにて、丹念に仕上げております。
ラップ加工（鏡面仕上げ）で得られるメリット
①塗布精度の安定
内面部に鏡面ラップ仕上げを行うことで流体の流動性を精密に保ち、ノズル毎の個体差を極力無くすことができます。
②液だまりの抑制
ノズルの内面を鏡面に近い状態まで仕上げることで液体が滑らかに流れ、高粘度の液体でも液だまりの発生を最小限に抑えられます。
③ノズルの長寿命化
先端部のダレの発生を抑えることで、塗布品質を維持できる期間が延び、交換頻度の低減につながります。
当社のラップ仕上げ対応範囲
特注精密ノズル加工.COMでは、吐出ノズルなどの穴に対するラップ研磨を行っております。流体研磨装置によるラップ仕上げはφ0.3mmまで、それ以下になると手仕上げで行い、φ0.1mm程度まで対応が可能です。テーパー穴に対しても流体研磨装置によるラップ加工および手仕上げにて対応しております。
塗布ノズル（ディスペンサーノズル）の加工事例
■超硬ディスペンサーノズル（先端穴Φ0.1）
このディスペンサーノズルは超硬の丸棒から円筒研削・型彫放電で製作したものです。先端穴Φ0.1に向かって型彫放電加工機にてテーパー形状になるよう加工されております。ディスペンサーノズルでは液体の流れを良くするために先端穴に向けてテーパー形状に仕上げることはよくありますが、この超硬ディスペンサーノズルに関しては、ストレート部を設けないテーパーのみの形状でΦ0.1を作っています。
■ステンレス製ディスペンサー（塗布）ノズル
このステンレスSUS304製のディスペンサーノズル（塗布ノズル）は、内部の穴がφ2.0･φ1.0･φ0.05の3段構造になっており、φ1.0からφ0.05の間は33°のテーパー形状でなめらかに繋がっています。この塗布ノズルは液体を精密に定量吐出する必要があるため、この部分をなめらかに仕上げないと機能を果たせません。高精度マシニングセンタ・細穴放電加工機・型彫り放電加工機などの精密加工設備を駆使し、さらに職人によるラップ仕上げを加えることで、高精度なノズル加工を実現しております。
■超硬ディスペンサーノズル（穴径φ0.05mm、内面鏡面仕上げ）
この超硬ディスペンサーノズルは、中心部にφ0.05mmの穴が空いており、裏面は放電加工により円錐状のテーパー加工を行ったディスペンサーノズルです。ディスペンサーノズルは吐出量を精密に制御する必要があるため、内面部に鏡面ラップ仕上げを行うことで流体の流動性を精密に保ちます。さらに、穴径の精度を高精度に仕上げることにより、高精密な定量吐出を可能にしております。
＞＞詳細はこちら
＞＞ディスペンサーノズル・塗布ノズルの加工事例はこちら
まとめ
塗布ノズル（ディスペンサーノズル）で精度が出ない原因は、次の3点に整理できます。
①テーパー部と先端穴の中心がずれている
②入口側テーパーを含む内面がラップ処理されていない
③出口側の上面が鏡面ラップされておらず、液だまりが発生している
特注精密ノズル加工.COMを運営する㈱キンコーは、超硬やセラミックスをはじめとした様々な材質に対し、あらゆるご要望にお応えして参りました。高精度な丸物加工に対応するための旋盤・円筒研削盤・プロファイル研削盤・成形研削盤、微細な穴加工を行うための高速微細穴加工機・細穴放電加工機、さらには上下異形状加工、内面テーパー加工を実現するためのワイヤーカット加工機・形彫り放電加工機を取り揃え、あらゆる精密ノズル加工のニーズに対応いたします。
塗布ノズルの精度でお困りの案件がございましたら、ぜひ当社にご相談ください。
＞＞よくあるご質問はこちら
＞＞設備概要はこちら
＞＞ノズル設計のポイントはこちら
＞＞お問い合わせはこちら
