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机械设备

如何选择扩散膜涂布机组

扩散膜是一种光学薄膜,其主要用于与液晶显示。是一种相对比较高端的薄膜应用领域,因此扩散膜对薄膜基材——BOPET,以及加工设备都有很高的技术和精度要求。大家都知道,扩散膜的主要加工设备为精密涂布机组,尽管中国国内的扩散膜主要依赖于日本进口,但目前国内已经有企业开始进行扩散膜生产和应用,但由于扩散膜涂布机组是一种结构相对复杂,体积庞大,一次性投资相对较高的设备,因此企业选型相对比较慎重,下面我们将从扩散膜涂布机相关知识与大家分享,以防止投资失误。

 

扩散膜涂布机组成部分

涂布头:涂布头是扩散膜涂布机最重要的部件。涂布头有很多种形式,适合扩散膜涂布的有刮刀辊涂布、计量辊涂布和喷胶涂布3种。刮刀辊涂布具有涂布厚度调节范围大,适应涂布厚度10~30um,涂料粘度20~100s的各类胶水的涂布;计量辊涂布有线辊和网纹辊涂布,适应涂布厚度在10 um左右,粘度低于20s的各类胶水的涂布。喷胶涂布不适合油性胶的涂布,特别适合低粘度的水性胶和UV胶的涂布;扩散膜涂布,对涂布头的要求主要是涂布厚度误差小(<3um)、不易产生机原性涂布缺陷、调整方便、稳定性好和对胶水的适应性广。为了对胶水的适应性广,有的涂布机同时配备两种涂布头。 

主传动:扩散膜涂布机的主传动通常是用钢辊和胶辊组成的对辊。钢辊主动,决定膜片的运动速度,胶辊通过气缸起压紧作用。涂布工艺对主传动的要求首先具有稳定的线速度和合适的速度调整范围;其次在传动过程中不损伤、不污染膜片。 

烘道:扩散膜涂布机的烘道部分的作用是,通过加热将基材上的湿胶变成干胶的装置,为后道收卷工序创造必要的条件。烘道的干燥方式有热风式和光固式两种。而扩散膜涂布机一般只采用其中一种烘道,有的则两者都有。这样做的目的是使涂布机对涂料种类的适应性广泛。因为,烘道的种类完全是由扩散膜涂料的种类决定的。

热风式烘道按所使用的能源不同分为油锅炉的、电热煲的、天然气的和其他能源的。不管使用什么能源,扩散膜涂布对温度的要求是一样的。这些要求是:最高温度120℃、温度控制精度≤5℃、初始升温时间≤30分钟。烘道的温度一定要可以分段设置和调整。烘道内的风压要均匀,进入烘道的新风要经过净化处理。烘道内部的结构有气浮式(无接触)和辊道式两种。有条件的最好设计成气浮式烘箱。对于辊道式烘箱的托辊,设计时要充分采用避免擦伤膜片的技术。   

放卷:扩散膜涂布机的放卷机构主要有如下作用:A、用芯轴把待涂覆的基材悬空固定在放卷架上;B、通过磁粉制动器给放卷中的基材施加一定的阻力;C、附属机构控制基材的张力和偏移。放卷机构包括放卷架、气涨轴、对边(纠偏)机、张力控制器等。放卷架有单轴和双轴之分,双轴放卷架可在更换基材时减少停机时间。气涨轴常用的规格有3”和6”两种。对边机和张力控制器是必不可少的附属机构。必要时还要加上静电消除、粘尘、储料、接头等功能部件。

收卷:扩散膜涂布机的收卷机构与放卷机构主体部分很相像,它们之间的最大不同点是收卷是主动的,而放卷是被动的。我们知道膜片的运动速度是由主传动决定的,收卷机构的主动是要保证膜片出主传动后,始终在一定张力条件下收料成卷。收卷张力的形成通常有两种方法:一种是采用力矩电机为动力收卷;另一种是通过磁粉离合器把旋转力矩传递到收卷芯轴上收卷。    

电器控制:扩散膜涂布机的电气控制的执行部件有:电动机、汽缸、加热器等。控制的方式采用联动控制。控制部分包括弱电和强电两大部分。现代涂布机大多采用PLC(可编程控制器)控制,涂布工艺要求PLC尽可能多的将执行部件纳入其控制范围;同时要求PLCLCD触摸屏(人机界面)设置方便、显示效果好。

此外,扩散膜涂布机在设计时还要向设备制造单位提供一些自身条件。如:车间的净空和承重能力、能源供应情况等。除涂布机外,扩散膜生产设备还必须或者可能用到电晕机、除尘机、搅拌机、烘箱、覆膜机、分条机和起重设备等。

 

选择扩散膜涂布机需要把握的环节

了解扩散膜相关参数:分析扩散膜的相关技术指标,包括原材料供应商情况、如BOPET基材膜卷料的内径、外径、宽度和重量等参数、涂料的技术及相关情况、期望的生产效率等。

提前收集涂布机的技术标准:提前收集相关设备的技术参数,并提前咨询一些行业内专家,摸底行业及设备情况,如设备工作速度,烘箱的温度(热风干燥)或者辐射强度(UV固化),涂层的厚度和厚度误差等参数。

考察设备供应商资质:涂布机是一种变数很大的机械设备,它会因人因产品而异,在所用和所做的涂布机中,完全相同的涂布机几乎找不到。国外有成熟的扩散膜涂布机,但价钱高而且不一定适应你的涂料体系。因此不管选择国内或国外的设备供应商,首先要选择设计能力强、制作工艺精湛的公司,在进行反复有效地沟通之后,也可以把扩散膜涂布机做到比较理想的程度。

确认设备的适应性能力:扩散膜涂布机在设备厂家完工后,即便是当时试车没有发现任何问题,并不能保证后面生产中不会出现其他突发问题和设备工艺变化,因此需要和供应商充分考虑设备未来适应性调整的可行性。

   

扩散膜涂布机的总体要求

合理的结构和尺寸:涂布机的涂布方式很多,目前在扩散膜涂布机上使用的主要有3种,即刮刀辊涂布、计量辊涂布和喷胶涂布。设计是具体使用哪一种涂布方式,这要看所用胶水的性质、粘度和固含量。涂布机的幅宽通常在1米左右,确定幅宽需要考虑基材宽度、生产率及设备制造能力等因素。涂布机的烘道有热固化和光固化两大类别,烘道长度主要与涂料干燥性能和要求的涂布速度有关。扩散膜涂布机的涂布速度一般为10~40米之间,速度太低,产能不高;速度太高不利于观察涂布中的缺陷。 

较高的精度和表面质量要求:我们所讲的扩散膜涂布机,是属于精密涂布机范畴的。由于扩散膜是一种透明度很高的光学膜片,在涂布时,局部稍微有点厚度不均,马上就可用眼睛看出膜片上有明暗不一的缺陷。一般扩散膜的厚度误差为±5%,减去基材厚度误差1%后,还剩下4%,涂布厚度通常在10~20um。这就不难看出扩散膜涂布,对涂布机的精度要求是很高的。表面质量要求包括细小的表面粗糙度、很高的表面硬度和很高的表面抗腐蚀性能。    

符合在净化车间使用的要求:扩散膜涂布机所生产的产品质量要求,决定扩散膜涂布机必须在净化车间生产。这就要求制造涂布机的所有材料都不会污染环境和工件,如:油漆是否会脱落;密封件是否会泄露;有没有不便清理的死角等。

操作简单、质量稳定:扩散膜涂布机的总长度20~40m,操作者3~5人,电动机多而分散,速度、间隙、压力、温度、张力、对边等可调量一大堆,如果没有简单可靠的操作控制系统来负担大部分工作,是不可能顺利生产的。

 

 

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