CN105642454B - 一种用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴 - Google Patents

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Abstract

一种用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴，属于真空镀膜技术领域。本发明提供一种可以改善喷射的镀膜效果和提高喷嘴雾化效果的用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴。本发明包括喷嘴头部、喷嘴中部及喷嘴尾部，喷嘴头部包括换能器前盖、换能器后盖和喷嘴帽；喷嘴帽包括喷嘴帽头部压紧块，静电装置导电块与高压静电线相连接；在喷嘴头部流道前组成块和喷嘴头部流道中组成块的外部缠绕有加热丝，加热丝与加热低压电极相连；在换能器前盖上并列套装有一对环形电极片，在一对环形电极片之间设置有压电陶瓷片，环形电极片与换能器低频电极引线相连接；其特点是在换能器前盖的流道内设置有若干级挡板，在挡板上设置有若干个通孔，相邻挡板上的通孔错开设置。

Description

一种用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴
技术领域
本发明属于真空镀膜技术领域，特别是涉及一种用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴，主要用于制备聚合物薄膜。
背景技术
真空卷绕镀膜是在真空环境(10-1～10-2Pa)下连续绕过柔性薄膜并涂覆上膜层。卷对卷设备具有成本低、重量轻、与柔性基底相容性好、生产率高、可大面积制备等优点。使用卷对卷技术进行大批量生产可以使成膜更加均匀，易于分析薄膜的特性，与传统的旋涂制膜相比，制备过程更加简单，能在数分钟内直接分析给受体的组成，并且梯度是连续的。近年来，该技术的领域逐渐扩大，从包装、装饰到激光防伪膜、纺织及功能薄膜的制备等，有可能成为未来柔性电子等行业的主流技术之一。有机特别是聚合物纳米薄膜相比无机纳米薄膜，在光电器件有很大潜在应用价值，但存在高温热致烧蚀碳化或化学分解问题，致使真空蒸发和溅射镀膜等很难制备出质量好、面积大、无污染的高分子聚合物薄膜。真空喷射法是利用真空技术的一种新型喷射薄膜制备方法，目前主要用于制备聚合物薄膜，它充分利用真空条件与液相技术并融合化学技术，使得膜厚均匀、杂质少及薄膜成份梯度可控，已成为目前研究的热点。因此，真空喷射法结合卷绕装置，可以实现大面积高效率的在柔性基底上喷镀所需薄膜。其中，喷嘴是射流发生元件，将流体静压能转换为动压能并保持良好的流动和动力特性。喷嘴结构对射流有重要影响，建立喷嘴结构与雾化性能之间的关系、进而优化设计新型高效喷嘴是现今研究重点之一。但是，目前市场上对于应用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴的研究较少，特别是制备聚合物薄膜的喷嘴。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可以改善喷射的镀膜效果和提高喷嘴雾化效果的用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴，包括喷嘴头部、喷嘴中部及喷嘴尾部，所述喷嘴头部包括换能器前盖、换能器后盖和喷嘴帽；喷嘴中部通过过盈配合安装于喷嘴尾部安装孔内，在喷嘴中部与喷嘴尾部之间设置有第一O型橡胶密封圈，换能器后盖通过过盈配合安装于喷嘴中部安装孔内，在换能器后盖与喷嘴中部之间设置有第三O型橡胶密封圈；在换能器后盖的中心处设置有安装孔，换能器前盖通过过盈配合安装于所述安装孔内；所述喷嘴帽包括喷嘴帽头部压紧块，在喷嘴帽头部压紧块内的后部设置有静电装置导电块，所述静电装置导电块与换能器前盖通过压紧块相连接，在换能器前盖与静电装置导电块之间设置有第二O型橡胶密封圈，静电装置导电块与高压静电线相连接；在喷嘴帽头部压紧块内的前部中心处设置有喷嘴头部流道前组成块，在喷嘴头部流道前组成块与静电装置导电块之间设置有喷嘴头部流道中组成块，在喷嘴头部流道前组成块和喷嘴头部流道中组成块的外部缠绕有加热丝，所述加热丝与加热低压电极相连接；在喷嘴帽头部压紧块与加热丝之间设置有加热装置连接包容部分；在换能器前盖上并列套装有一对环形电极片，在一对环形电极片之间设置有压电陶瓷片，在环形电极片与换能器后盖之间设置有绝缘橡胶垫，所述环形电极片与换能器低频电极引线相连接；其特点是在换能器前盖的流道内设置有若干级挡板，在挡板上设置有若干个通孔，相邻挡板上的通孔错开设置。
在所述换能器前盖上设置有抽气孔，所述抽气孔与抽气管道相连通。
所述喷嘴帽的喷嘴采用线性喷嘴，在线性喷嘴上设置有若干个圆形喷射口。
所述加热丝采用镍铬加热丝。
本发明的有益效果：
1、由于本发明在换能器前盖的流道内设置有若干级挡板，在挡板上设置有若干个通孔，相邻挡板上的通孔错开设置；就使得本发明将大液滴分散成较小液滴，减小液滴表面张力，增强雾化效果；
2、由于本发明在所述换能器前盖上设置有抽气孔，所述抽气孔与抽气管道相连通；就使得气液在压差作用下发生碰撞，进一步增大了雾化效果，使镀膜效果更好；
3、由于本发明的喷嘴帽的喷嘴采用线性喷嘴，在线性喷嘴上设置有若干个圆形喷射口，既可满足真空卷绕镀膜中镀膜范围不足的问题，又使得喷射区域边缘互相重叠，提高了膜厚，使薄膜更加均匀。
附图说明
图1为本发明的用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴的结构示意图；
图2为图1中喷嘴帽的局部放大图；
图3为图1的右视图；
图4为本发明的换能器前盖的结构示意图；
图5为本发明的换能器前盖的挡板的局部放大图；
图6为本发明的线性喷嘴的局部放大图；
图中：1-换能器低频电极引线，2-第一级挡板，3-线性喷嘴，4-喷嘴尾部，5-第一O型橡胶密封圈，6-喷嘴中部，7-换能器后盖，8-压紧块，9-换能器前盖，10-第二O型橡胶密封圈，11-高压静电线，12-喷嘴帽，13-静电装置导电块，14-加热低压电极，15-喷嘴帽头部压紧块，16-镍铬加热丝，17-喷嘴头部流道前组成块，18-加热装置连接包容部分，19-喷嘴头部流道中组成块，20-压电陶瓷片，21-环形电极片，22-绝缘橡胶垫，23-抽气管道，24-第二级挡板，25-第三级挡板，26-第四级挡板，27-第五级挡板，28-抽气孔，29-通孔，30-喷射口，31-挡板，32-第三O型橡胶密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1～图6所示，一种用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴，包括喷嘴头部、喷嘴中部6及喷嘴尾部4，所述喷嘴头部包括换能器前盖9、换能器后盖7和喷嘴帽12；喷嘴中部6通过过盈配合安装于喷嘴尾部安装孔内，在喷嘴中部6与喷嘴尾部4之间设置有第一O型橡胶密封圈5，换能器后盖7通过过盈配合安装于喷嘴中部安装孔内，在换能器后盖7与喷嘴中部6之间设置有第三O型橡胶密封圈32；在换能器后盖7的中心处设置有安装孔，换能器前盖9通过过盈配合安装于所述安装孔内；所述喷嘴帽12包括喷嘴帽头部压紧块15，在喷嘴帽头部压紧块15内的后部设置有静电装置导电块13，所述静电装置导电块13与换能器前盖9通过压紧块8过盈配合相连接，在换能器前盖9与静电装置导电块13之间设置有第二O型橡胶密封圈10，所述压紧块8和喷嘴帽头部压紧块15均由绝缘材料制成，静电装置导电块13通过微型插头与高压静电线11相连接；在喷嘴帽头部压紧块15内的前部中心处设置有喷嘴头部流道前组成块17，在喷嘴头部流道前组成块17与静电装置导电块13之间设置有喷嘴头部流道中组成块19，在喷嘴头部流道前组成块17和喷嘴头部流道中组成块19的外部缠绕有镍铬加热丝16，所述镍铬加热丝16与加热低压电极14相连接；在喷嘴帽头部压紧块15与镍铬加热丝16之间设置有加热装置连接包容部分18；在换能器前盖9上并列套装有一对环形电极片21，在一对环形电极片21之间设置有环形的压电陶瓷片20，在环形电极片21与换能器后盖7之间设置有环形的绝缘橡胶垫22，所述环形电极片21与换能器低频电极引线1相连接；在换能器前盖9的流道内设置有若干级挡板31，在挡板31上设置有若干个通孔29，相邻挡板31上的通孔29错开设置，本实施例中，所述挡板31采用五级，分别为第一级挡板2、第二级挡板24、第三级挡板25、第四级挡板26和第五级挡板27。
在换能器前盖9上设置有抽气孔28，所述抽气孔28与抽气管道23相连通。
所述喷嘴帽12的喷嘴采用线性喷嘴3，在线性喷嘴3上设置有若干个圆形喷射口30。考虑到动压力和速度在射流过程中均存在先增大后减小的趋势，且从中间到边缘越来越小，故喷射口30的数目和位置可以根据所喷聚合物的性质自行选择和设计，以达到最佳喷射效果。本发明的喷嘴喷射区域边缘互相重叠，提高了膜厚，使薄膜更加均匀，改善了喷嘴的破碎雾化特性，利于得到尺寸较小的雾滴，使得成膜更加均匀。
在喷嘴尾部4内部设置有两条互为90°的流道，之间采用圆弧圆滑过渡，以减少射流能量损失，其垂直流到入口处设置有G3/4的管螺纹与喷嘴管接头相连。气液通过喷嘴管接头进入喷嘴尾部4的内部流道，通过90°转角将竖直射流改变成水平射流；再在之后连接的换能器流道中，进行多级雾化，以增大雾化效果；在进入喷嘴头部时，要经过一个由Q235材料制成的静电装置导电块13，静电装置导电块13通过高压静电线11带上高压电，使射流带上静电；在喷射口30附近设置加热装置连接包容部分18以防止液体的大量蒸发。
本发明通过换能器对喷嘴进行驱动，使得换能器前盖9起变幅杆作用的前端部分发生振动，而将利用液体供给系统提供的通过中央流道的待雾化液体，在换能器前盖9前端雾化表面被震荡，通过抽气孔28的抽气增大各级之间的压力差，且压力差可调，以使气液在压差作用下发生碰撞，增大雾化效果，使镀膜效果更好。
下面结合附图说明本发明的一次使用过程。
首先，通过一个直角转角将射流击散；然后，通过换能器产生的低频振动将射流进一步击散，成为一个个的液体基团；之后利用静电装置导电块13上的高压静电使液体基团的表面带上静电，从而减小其表面张力，使得大基团破裂成小基团，增强射流的雾化效应，以达到提高喷嘴雾化特性的效果。

Claims (4)

1.一种用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴，包括喷嘴头部、喷嘴中部及喷嘴尾部，所述喷嘴头部包括换能器前盖、换能器后盖和喷嘴帽；喷嘴中部通过过盈配合安装于喷嘴尾部安装孔内，在喷嘴中部与喷嘴尾部之间设置有第一O型橡胶密封圈，换能器后盖通过过盈配合安装于喷嘴中部安装孔内，在换能器后盖与喷嘴中部之间设置有第三O型橡胶密封圈；在换能器后盖的中心处设置有安装孔，换能器前盖通过过盈配合安装于所述安装孔内；所述喷嘴帽包括喷嘴帽头部压紧块，在喷嘴帽头部压紧块内的后部设置有静电装置导电块，所述静电装置导电块与换能器前盖通过压紧块相连接，在换能器前盖与静电装置导电块之间设置有第二O型橡胶密封圈，静电装置导电块与高压静电线相连接；在喷嘴帽头部压紧块内的前部中心处设置有喷嘴头部流道前组成块，在喷嘴头部流道前组成块与静电装置导电块之间设置有喷嘴头部流道中组成块，在喷嘴头部流道前组成块和喷嘴头部流道中组成块的外部缠绕有加热丝，所述加热丝与加热低压电极相连接；在喷嘴帽头部压紧块与加热丝之间设置有加热装置连接包容部分；在换能器前盖上并列套装有一对环形电极片，在一对环形电极片之间设置有压电陶瓷片，在环形电极片与换能器后盖之间设置有绝缘橡胶垫，所述环形电极片与换能器低频电极引线相连接；其特征在于在换能器前盖的流道内设置有多级挡板，在挡板上设置有若干个通孔，相邻挡板上的通孔错开设置。
2.根据权利要求1所述的用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴，其特征在于在所述换能器前盖上设置有抽气孔，所述抽气孔与抽气管道相连通。
3.根据权利要求1所述的用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴，其特征在于所述喷嘴帽的喷嘴采用线性喷嘴，在线性喷嘴上设置有若干个圆形喷射口。
4.根据权利要求1所述的用于真空卷绕喷涂镀膜的喷嘴，其特征在于所述加热丝采用镍铬加热丝。
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