CN102425924B

CN102425924B - 一种铜箔表面处理机中的烘干装置

Info

Publication number: CN102425924B
Application number: CN 201110284774
Authority: CN
Inventors: 杨东海; 王建锋; 任发民; 徐卫兵; 许俊如
Original assignee: Xian Aerospacemotor Machine Factory
Current assignee: Xi'an Aerospace New Energy Equipment Technology Co ltd
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: CN102425924A

Abstract

一种铜箔表面处理机中的烘干装置，烘箱安装在烘箱架上，导向辊位于烘箱的铜箔出口端的外侧。烘箱的铜箔入口端的外侧固定有抽风机构。挤液机构和风刀机构分别位于烘箱架的两侧。烘箱与水平面之间有15～30°夹角。支撑辊和挤液辊的中心线位于同一垂直面上。上风刀和下风刀相对应的表面各有三个位置相互对应的连续出风口。上吹风管的一端与上风刀的侧表面连通，下吹风管的一端与下风刀的侧表面连通。上吹风管和下吹风管的另一端分别与分风箱连通。分风箱与鼓风机的出风管连通。本发明增加了挤液机构，并使烘箱倾斜安放，改进了风刀机构，使铜箔的烘干效果非常好，消除了铜箔由于烘干效果不佳导致的在存储和使用过程中铜箔氧化发黑的现象。

Description

一种铜箔表面处理机中的烘干装置

技术领域

本发明涉及加热烘干装置，具体是一种铜箔表面处理机的烘干装置。

背景技术

电解铜箔是电子工业的基础材料之一，除用于绕行母线、无线电波屏蔽板、高频汇流排及热能收集器等领域外，90％以上用来制造印刷电路板，传送电信号。

电解铜箔是目前电子行业用铜箔主要制造方法。该方法是利用电化学原理，在配套系统的作用下，将一定浓度的电解液送入生箔机，在低压直流电的作用下，电解液中的铜离子不断移向阴极辊，并在其上取得两个电子后变成铜原子沉积在连续旋转阴极辊表面而形成铜箔，随着阴极辊的转动，铜箔不断剥离，生成我们常说得原箔。

原箔不能直接用于覆铜板，必须通过表面处理工艺。目的是为了增强和提高其抗剥强度、热稳定性和高温防氧化性等。铜箔表面处理主要有：酸洗、粗化、固化、镀锌、防锈、防氧化和漂洗，最后进行烘干收卷，形成成品出售。

铜箔在经过酸洗、粗化、固化、镀锌、防锈、防氧化和漂洗等工艺过程后，铜箔的表面和微观粗糙面之间存在一定量的水分，如果直接将铜箔进行收卷打包，铜箔毛面就会氧化发黑，工程上叫毛面发黑。毛面发黑的原因很多，其中重要的一个原因是铜箔毛面经过水洗之后，烘干的过程中铜箔毛面微小凹坑的水分和其他溶液残留，不能很好烘干排净。烘干是铜箔表面处理过程中最后一道必不可少的工序，他的目的是去除铜箔表面的水分，防止残留水分对铜箔的抗氧化性和有机硅烷偶联剂性能的影响。如果烘干效果不佳，将使得铜箔品质降低，不得不降级使用，甚至出现废品。

授权公告号为CN201449122U的实用新型专利中，公开了一种用于表面处理机的干燥装置，其特点为，在机架上安装由一个干燥箱，干燥箱由钢骨架和固定在钢骨架上的双层不锈钢板及设有双层不锈钢板中的保温材料构成，在干燥箱中装有上下两排远红外发热管，干燥箱上装有温度传感器。在干燥箱的入口设有抽风结构，该抽风机构由上风斗和下风斗组成，目的是把干燥箱入口处的湿气全部吸走。在干燥箱的出口处设有冷风风刀结构，该冷风风刀结构由上风管和下风管组成，该上、下风刀管的出风口对着铜箔的上下表面，通过冷风对通过干燥箱的铜箔进行冷却。

目前现有的表面处理机的烘干装置存在以下问题，(1)铜箔用水清洗后直接进入烘箱，铜箔上残留水分过多；(2)由于烘箱设计成水平结构，导致部分水分延着铜箔面流入烘干箱体内，使得箱体内水气过大，烘干耗费能量大；(3)冷却风刀风口为断续的圆孔结构，风量不均匀，不但冷却效果不佳，同时该结构有四个入风管，结构庞大。

发明内容

为克服现有技术中存在的结构庞大、铜箔上残留水分过多、耗能高、风量不均匀并且冷却效果不佳的不足，本发明提出了一种铜箔表面处理机中的烘干装置。

本发明包括抽风机构、烘箱、温度传感器、绝热材料、石英加热管、导向辊、风刀机构和挤液机构。烘箱安装在烘箱架上，导向辊位于烘箱的铜箔出口端的外侧。烘箱的铜箔入口端的外侧固定有抽风机构。其中：固定在烘箱架上的烘箱长度方向的中心线与水平面之间有15～30°夹角。挤液机构和风刀机构分别位于烘箱架的两侧。

挤液机构包括支撑辊、挤液辊、导柱、调节螺杆、挤液辊支座、支架。支撑辊和挤液辊两端的辊轴分别通过支撑辊轴承座和挤液辊轴承座安装在支撑辊的安装板和挤液辊支座上。并且挤液辊支座位于支撑辊安装板的上方，使安装后的支撑辊和挤液辊的中心线位于同一垂直面上。在支撑辊的安装板和挤液辊支座的外侧边缘处均固定有导柱，在所述导柱的内侧均固定有调节螺杆。所述的导柱和调节螺杆分别穿过位于挤液辊安装面上的过孔。

挤液辊的辊体的外表面浇注有橡胶层。

上风刀和下风刀的一个表面有三个截面呈“V”形并向外凸出的褶子，上风刀和下风刀表面的褶子使上风刀和下风刀的该表面呈连续的槽形。所述上风刀和下风刀表面的槽的槽壁均与垂直面之间有夹角。位于一侧的槽壁与垂直面之间的夹角为30°，位于另一侧的槽壁与垂直面之间的夹角为10°，并且同一侧的槽壁的倾斜角相同。相邻槽壁的顶端有连续的上出风口和连续的下出风口。上出风口和下出风口的宽度T为0.5～2.5mm。上出风口与下出风口的位置相互对应。

所述的上风刀和下风刀的另一个表面均有与固定架连接的安装孔。在下风刀的侧表面上有安装吹风管的通孔，该通孔的孔径与吹风管的外径相同。上吹风管的一端与上风刀的侧表面连通，下吹风管的一端与下风刀的侧表面连通。上吹风管和下吹风管的另一端分别与分风箱连通。分风箱与鼓风机的出风管连通。

所述的抽风机构的上抽风管的一端与上风箱连通，抽风机构的下抽风管的一端与下风箱连通。上抽风管和下抽风管的另一端均与风机连通。在下抽风管上连接有风量调节阀。

挤液机构的支撑辊和挤液辊的配合面低于烘箱入口的中心线，导向辊的上表面高于烘箱出口的中心线。

本发明在工作时，铜箔运行到烘箱前，首先经过挤液机构进行挤压，挤去铜箔表面大量水分和其他可能残留液体，然后进入烘箱进行加热，烘箱的前端设计了一套抽风机构，目的是抽取烘箱中的蒸发的水蒸气，使得烘箱内始终保持温暖干燥得环境，烘箱内外表面由不锈钢焊接而成，中间夹有绝热材料，烘箱内的上表面和下表面分别安装有温度传感器，以监测烘箱内的温度；通过控制烘箱中石英管的温度，使烘箱保持恒定的温度。为了克服现有烘箱由于水平放置而导致部分水分延铜箔流入烘箱内，导致烘箱内水气过大耗能过大的缺点，本实施例中的烘箱与水平面之间有15°～30°的夹角。为避免铜箔经过烘箱烘干以后，由于温度比较高，易与空气中的氧气反应发生氧化，并且直接收卷会导致铜箔起皱的现象，本发明将铜箔通过导向辊导入风刀机构进行冷却后，进入收卷机构进行收卷。由于增加了挤液机构，烘箱和水平面形成一定的角度，改进了风刀机构，使得在实际使用过程中铜箔的烘干效果非常好，消除了铜箔由于烘干效果不佳导致的在存储和使用过程的氧化发黑现象。

附图说明

附图1是本烘箱装置的正面剖视图；

附图2是烘箱装置的M处放大图

附图3是烘箱装置的N处放大图

附图4是烘箱装置的A-A剖视图；

附图5是风刀机构结构示意图

附图6是风刀机构的左视图；

附图7是风刀机构E处放大的剖视图(下风刀为局部剖)；

附图8是上风刀的三维结构剖视图；

附图9是下风刀的三维结构剖视图；

附图10是烘箱架结构示意图；

附图11是烘箱架的左视图

附图12是抽风机构的结构示意图；

附图13是抽风机构左视图

附图14是挤液机构的结构示意图；

附图15是挤液辊的结构示意图

附图16是图15的左视图；

附图17是图15中F的局部放大图；

附图18是支撑辊的结构示意图；

附图19是支撑辊的侧视图。图中：

1.抽风机构 2.烘箱 3.温度传感器 4.绝热材料 5.石英加热管

6.导向辊 7.风刀机构 8.烘箱架 9.挤液机构 10.铜箔

11.固定架 12.上风刀 13.上吹风管 14.下风刀 15.分风箱

16.鼓风机 17.下吹风管 18.立柱 19.风刀安装支杆 20.上抽风管

21.上风箱 22.下风箱 23.下抽风管 24.风量调节阀 25.风机

26.导柱 27.调节螺杆 28.挤液辊轴承座 29.挤液辊支座 30.挤液辊

31.支撑辊 32.支撑辊轴承座 33.支架 34.轴头 35.辊体

36.橡胶 37.上出风口 38.下出风口 39.连接座 40.支座

41.半轴 42.轴套

具体实施方式

实施例一

本实施例是在铜箔宽度为550mm表面处理机上的烘干装置。

如图1和图2所示，本实施例包括抽风机构1、烘箱2、温度传感器3、绝热材料4、石英加热管5、导向辊6、风刀机构7、烘箱架8和挤液机构9。矩形的烘箱2固定在烘箱架8上，并且安装在烘箱架8上的烘箱2为倾斜的，即烘箱2长度方向的中心线与水平面之间有夹角；所述的夹角应能够有效防止铜箔10上的水流入烘箱2为宜，通常烘箱2的中心线与水平面之间的夹角为15～30°，本实施例中烘箱2的中心线与水平面之间的夹角为30°。挤液机构9和风刀机构7分别位于烘箱架8的两侧。在烘箱2的铜箔入口端的外侧，固定有抽风机构1，并且该抽风机构1的开口与烘箱2上的开口对应；导向辊6固定在烘箱2一端的烘箱架8上。

铜箔10穿过抽风机构1上的开口进入烘箱2，一端夹在挤液机构9的支撑辊31和挤液辊30的配合面之间，另一端卷在导向辊6上；铜箔10在烘箱2内与烘箱2长度方向的中心线重合。挤液机构9的支撑辊31和挤液辊30的配合面低于烘箱2入口的中心线，导向辊6的上表面高于烘箱2出口的中心线，使铜箔10在烘干过程中始终与水平面之间保持30°的夹角。

挤液机构9包括支撑辊31、挤液辊30、导柱26、调节螺杆27和支架33。

支架33为杆件结构，在支架33两侧的顶端分别有二层水平板，该水平板分别为支撑辊31的安装板和挤液辊支座29，支撑辊31和挤液辊30两端的辊轴分别通过支撑辊轴承座32和挤液辊轴承座28安装在支撑辊31的安装板和挤液辊支座29。并且挤液辊支座29位于支撑辊31安装板的上方，使安装后的支撑辊31和挤液辊30的中心线位于同一垂直上。在支撑辊31的安装板和挤液辊支座29的外侧边缘处均固定有导柱26，在所述导柱26的内侧均固定有调节螺杆27。所述的导柱26和调节螺杆27分别穿过位于挤液辊30安装面上的过孔。工作时根据铜箔的厚度，通过顺时针旋转或逆时针旋转调节螺杆27带动挤液辊支座29上下移动，调整支撑辊31和挤液辊30之间的间隙。导柱26保证了挤液辊30能够始终沿着垂直面上下移动。

挤液辊30由轴头34、辊体35焊接而成。轴头34外径和辊体35内径为过盈配合，装配后从外部进行焊接；轴头34、辊体35材料为022Cr17Ni12Mo2。在辊体35的外表面浇注有三元乙丙橡胶层36。当铜箔与胶辊面接触时，在压力的作用下，铜箔表面的凸点挤入胶辊，铜箔表面的凹点被橡胶挤出，达到把铜箔表面的水挤得非常干净的目的，同时还可以保护铜箔，防腐蚀，保证水分能够充分挤干。

支撑辊31由半轴41、轴套42焊接而成。半轴41外径和轴套42内径为过盈配合，装配后从外部进行焊接；半轴41、轴套42材料为022Cr17Ni12Mo2。

如图5、图6所示，风刀机构包括固定架11、上风刀12、上吹风管13、下风刀14、分风箱15、鼓风机16和下吹风管17。上风刀12和下风刀14通过固定架11用螺栓固定在烘箱架8上。

所述的固定架11包括上风刀12的固定架和下风刀14的固定架。固定架11均由一根支杆和两根一端固定在直杆统一表面上的挂杆组成，并且所述的支杆与两根挂杆相互垂直。固定架11的支杆固定在烘箱的箱体上；两根挂杆的另一端分别与上风刀12或下风刀14固连。

上风刀12和下风刀14用不锈钢焊接而成，均为一面开口的长方形箱体。上风刀12和下风刀14的一个表面有三个向外凸出的褶子，该褶子的截面呈“V”形，并且位于上风刀12上的褶子与位于下风刀14上的褶子的位置相互对应；褶子的结构相同；褶子的方向相反。在上风刀12和下风刀14表面的褶子使上风刀12和下风刀14的该表面呈连续的槽形。所述上风刀12和下风刀14表面的槽的槽壁均与垂直面之间有夹角；位于一侧的槽壁与垂直面之间的夹角为30°度，位于另一侧的槽壁与垂直面之间的夹角为10°度，并且同一侧的槽壁的倾斜角相同。相邻槽壁的顶端有开缝，形成了连续的上出风口37和连续的下出风口38；上出风口37和下出风口38的宽度T为0.5～2.5mm，所述的上出风口37和下出风口38的宽度T是根据铜箔处理的速度确定，以满足不同风量的的需要，本实施例中，上出风口37和下出风口38的宽度T为0.5mm。所述的上出风口37和下出风口38为连续的缝形结构，使得出风的风量均匀，并且有效减小了装置的体积。

上风刀12和下风刀14的另一个表面均与固定架11固定连接。在下风刀14的侧表面上有安装吹风管的通孔，该通孔的孔径与吹风管的外径相同。上吹风管13的一端与上风刀12的侧表面连通，下吹风管17的一端与下风刀14的侧表面连通；上吹风管13和下吹风管17的另一端分别与分风箱15连通。分风箱15与鼓风机16的出风管连通。

烘箱架8为框架结构。烘箱架8包括两对立柱18和两根风刀安装支杆19。两对立柱18之间通过横梁组成一个矩形的框架；并且该框架的长度与烘箱2的长度相同，该框架的宽度与烘箱2的宽度相同；位于该框架两端的两对立柱18的长度不同。烘箱2通过连接片固定安装在两对立柱18的顶端，并且由于两对立柱18不同的长度，使烘箱2长度方向的中心线与水平面形成30°夹角。

两根风刀安装支杆19位于烘箱架8的一对长立柱一端外侧，并通过横梁分别与烘箱架8上的长立柱18固连；两根风刀安装支杆19之间亦有横杆支撑，并在两根风刀安装支杆19的顶端形成了矩形的风刀安装框架。在所述的风刀安装框架上有固定架11的安装孔。

烘箱2的结构采用现有技术。所述的烘箱2为矩形箱体，在该烘箱的两端分别有供铜箔10穿过的条形开口，并且烘箱一端的开口高于烘箱另一端的开口。烘箱2为用不锈钢板焊接而成的夹层壳体，在烘箱2的内表面和外表面之间装填有绝热材料4。在烘箱2的内表面排布有石英加热管5。两个温度传感器3分别位于烘箱2内上表面和下表面的中部，实时监测烘箱内的温度，通过控制烘箱2中石英管5的工作数量来控制烘箱的温度，使得烘箱保持恒定的温度。

抽风机构1采用现有技术。所述的抽风机构1的上抽风管20的一端与上风箱21连通，抽风机构1的下抽风管23的一端与下风箱22连通；上抽风管20和下抽风管23的另一端均与风机25连通。在下抽风管23上连接有风量调节阀24。如图2、图3所示，抽风机构1采用螺栓分别固定在连接座39和支座40上，再通过螺栓把连接座39、支座40分别固定在烘箱架8上。

本实施例在工作时，铜箔10运行到烘箱2前，首先经过挤液机构9进行挤压，挤去铜箔表面大量水分和其他可能残留液体，然后进入烘箱2进行加热，烘箱2的前端设计了一套抽风机构1，目的是抽取烘箱中的蒸发的水蒸气，使得烘箱2内始终保持温暖干燥得环境，烘箱2内外表面由不锈钢焊接而成，中间夹有绝热材料，烘箱2内的上表面和下表面分别安装有温度传感器3，以监测烘箱内的温度；通过控制烘箱2中石英管5的温度，使烘箱保持恒定的温度。为了克服现有烘箱由于水平放置而导致部分水分延铜箔流入烘箱内，导致烘箱内水气过大耗能过大的缺点，本实施例中的烘箱与水平面之间有15°～30°的夹角。为避免铜箔10经过烘箱2烘干以后，由于温度比较高，易与空气中的氧气反应发生氧化，并且直接收卷会导致铜箔起皱的现象，本实施例将铜箔10通过导向辊6导入风刀机构7进行冷却后，进入收卷机构进行收卷。

Claims

1.一种铜箔表面处理机中的烘干装置，包括抽风机构、烘箱、温度传感器、绝热材料、石英加热管和导向辊，烘箱安装在烘箱架上，导向辊位于烘箱的铜箔出口端的外侧；烘箱的铜箔入口端的外侧固定有抽风机构；其特征在于，

a.包括风刀机构和挤液机构；其中：固定在烘箱架上的烘箱长度方向的中心线与水平面之间有15～30°夹角；挤液机构和风刀机构分别位于烘箱架的两侧；

b.挤液机构包括支撑辊、挤液辊、导柱、调节螺杆、挤液辊支座、支架；支撑辊和挤液辊两端的辊轴分别通过支撑辊轴承座和挤液辊轴承座安装在支撑辊的安装板和挤液辊支座；并且挤液辊支座位于支撑辊安装板的上方，使安装后的支撑辊和挤液辊的中心线位于同一垂直面上；在支撑辊的安装板和挤液辊支座的外侧边缘处均固定有导柱，在所述导柱的内侧均固定有调节螺杆；所述的导柱和调节螺杆分别穿过位于挤液辊安装面上的过孔；

c.挤液辊的辊体的外表面浇注有橡胶层；

d.上风刀的一个表面和下风刀的一个表面均有三个截面呈“V”形并向外凸出的褶子，在上风刀表面和下风刀表面的褶子使上风刀的该表面和下风刀的该表面呈连续的槽形；所述上风刀和下风刀表面的槽的槽壁均与垂直面之间有夹角；位于一侧的槽壁与垂直面之间的夹角为30°度，位于另一侧的槽壁与垂直面之间的夹角为10°度，并且同一侧的槽壁的倾斜角相同；相邻槽壁的顶端有连续的上出风口和连续的下出风口；上出风口和下出风口的宽度T为0.5～2.5mm；上出风口与下出风口的位置相互对应。

2.如权利要求1所述一种铜箔表面处理机中的烘干装置，其特征在于，所述的上风刀的另一个表面和下风刀的另一个表面均有与固定架连接的安装孔；在下风刀的侧表面上有安装吹风管的通孔，该通孔的孔径与吹风管的外径相同；上吹风管的一端与上风刀的侧表面连通，下吹风管的一端与下风刀的侧表面连通；上吹风管的另一端和下吹风管的另一端分别与分风箱连通；分风箱与鼓风机的出风管连通。

3.如权利要求1所述一种铜箔表面处理机中的烘干装置，其特征在于，所述的抽风机构的上抽风管的一端与上风箱连通，抽风机构的下抽风管的一端与下风箱连通；上抽风管的另一端和下抽风管的另一端均与风机连通；在下抽风管上连接有风量调节阀；挤液机构的支撑辊和挤液辊的配合面低于烘箱入口的中心线，导向辊的上表面高于烘箱出口的中心线。