CN108933048A - 低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,包括主辊、安全膜油印刷装置、铝蒸镀装置、锌蒸镀装置,基膜沿所述主辊的表面移动,所述安全膜油印刷装置、铝蒸镀装置、锌蒸镀装置围绕主辊的表面并沿所述基膜的移动方向依次设置,以及一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造工艺。本发明将安全膜油蒸发至誉写辊上,再由誉写辊将安全膜油传送至印刷辊的凸版图形上,安全膜油通过凸版图形印刷在基膜上,形成与金属化膜的留白部分对应的油层,且油层均匀,同时金属边缘清晰,有利于降低电容器的介质损耗和串联等效电阻,减小电容器容量的波动,从而提升产品的性能。此外,制造设备结构简单合理,还可根据所需选择性地蒸镀金属。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜电容器技术领域,更具体地说,是涉及一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备及其制造工艺。
背景技术
金属化膜电容器是利用聚酯薄膜或聚丙烯薄膜作为介质,锌铝合金通过真空蒸镀方式将其附着在薄膜表面,形成电极,通过无感无极卷绕或垫片方式形成电容器。金属化薄膜电容器具有耐压高、绝缘电阻高、阻抗频率特性好等优点。
金属化膜上有金属蒸镀膜部和留白部分,留白部分包括留边部,还可包括隔离带,其中,留边部与金属蒸镀膜部之间的金属边缘对电容器的性能影响较大。现有技术中电容器用金属化膜,基膜在金属蒸镀前先通过油蒸发器将油蒸发至基膜上,被油附着的部分形成遮蔽,使得金属蒸镀在指定位置上。但是通过直接将油蒸发在基膜上,容易造成金属化膜中的金属边缘模糊,导致卷绕成的电容器低功率损耗大,从而影响了产品的性能。
发明内容
本发明的目的在于一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备及其制造工艺,其结构简单紧凑,以克服现有技术的不足。
本发明解决其技术问题的技术方案是:一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,包括主辊、安全膜油印刷装置、铝蒸镀装置、锌蒸镀装置,基膜沿所述主辊的表面移动,所述安全膜油印刷装置、铝蒸镀装置、锌蒸镀装置围绕主辊的表面并沿所述基膜的移动方向依次设置,所述安全膜油印刷装置包括安全膜油蒸发器、誉写辊、印刷辊,所述安全膜油蒸发器将安全膜油蒸发到誉写辊上,再由所述誉写辊将安全膜油传递到印刷辊上,所述印刷辊的表面设有与金属化膜的留白部分对应的凸版图形,安全膜油通过所述凸版图形印刷在基膜上形成与留白部分对应的油层,所述金属化膜的留白部分包括金属化膜的留边部。
所述铝蒸镀装置包括蒸镀池,所述蒸镀池的一侧设置送丝组件、另一侧设置锌蒸镀装置;所述蒸镀池内并排设置若干个铝舟,所述铝舟的端部均设置在电极座上,所述铝舟的端部上均设置铝舟夹板,通过铝舟夹板与电极座连接将所述铝舟固定在电极座上;所述蒸镀池的一侧设置送丝组件,所述送丝组件的铝线管穿过侧壁并朝向铝舟伸出,所述铝线管有若干根,每根铝线管只对应一个铝舟。
所述蒸镀池的开口上设有盖板,所述盖板与开口之间设有滚动轴,所述滚动轴用于辅助盖板移动,所述盖板的一端与制造设备连接,由所述制造设备驱动盖板封闭蒸镀池。
所述锌蒸镀装置包括锌炉,所述锌炉的一端设有锌的投料口,所述锌炉上设有供锌蒸气通过的蒸发口,所述锌炉远离蒸镀池的一侧向上抬起,使所述蒸发口的开口朝向基膜,所述蒸发口上设有锌挡板,所述锌挡板与蒸发口相适配,所述锌挡板上设有若干个气口,所述气口用于控制锌的蒸发量比例和限制蒸发方向。
所述锌蒸镀装置还包括翻盖板,所述翻盖板设置在制造设备的旋转轴上,由所述制造设备驱动翻盖板旋转以遮挡蒸发口。
所述主辊内设置制冷装置,制冷温度控制在-25℃至10℃。
还包括保护油蒸发器,所述保护油蒸发器所蒸发的保护油覆盖在金属化膜的金属蒸镀膜部表面,防止金属合金在使用过程中氧化。
一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造工艺,在真空环境中进行,包括以下步骤:
1)放卷,对基膜进行前处理后经展平辊展开,由导辊传送至主辊;
2)安全膜油蒸发器将安全膜油蒸发到誉写辊上,再由誉写辊将安全膜油传递到印刷辊的凸版图形上,安全膜油通过凸版图形印刷在基膜上形成均匀的油层;
3)涂油后的基膜依次经过铝蒸镀装置、锌蒸镀装置的上方,对基膜上没有涂油的部分进行金属蒸镀处理,形成金属蒸镀膜部;
4)金属蒸镀后的基膜经导辊传送到保护油蒸发器的上方,保护油蒸发器在金属蒸镀膜部的表面覆盖一层保护油,然后对基膜进行后处理;
5)后处理后的基膜,经张力辊控制张力大小、展平辊展开后,由导辊传送至收卷。
所述安全膜油为全氟聚醚油,所述保护油为硅油;安全膜油蒸发器、保护油蒸发器的加热温度控制在100-200℃。
本发明的有益效果是:
本发明将安全膜油蒸发至誉写辊上,再由誉写辊将安全膜油传送至印刷辊的凸版图形上,安全膜油通过凸版图形印刷在基膜上,形成与金属化膜的留白部分对应的油层,且油层均匀,同时金属边缘清晰,有利于降低电容器的介质损耗和串联等效电阻,减小电容器容量的波动,从而提升产品的性能。此外,制造设备结构简单合理,铝蒸镀装置和锌蒸镀装置均设有盖板,不使用时可遮挡蒸发口,可根据所需选择性地蒸镀金属。
附图说明
图1是本发明低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备的结构示意图。
图2是低功率损耗电容器用金属化膜的结构示意图。
图3是本发明中铝蒸镀装置和锌蒸镀装置的结构示意图。
图4是本发明中铝蒸镀装置A区的放大图。
图5是本发明中锌蒸镀装置B区的放大图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接。也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
参见图1-5,一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,包括主辊1、安全膜油印刷装置3、铝蒸镀装置4、锌蒸镀装置5,基膜2由导辊传送至主辊并沿主辊的表面移动,安全膜油印刷装置、铝蒸镀装置、锌蒸镀装置围绕主辊的表面并沿基膜的移动方向依次设置。
安全膜油印刷装置3包括安全膜油蒸发器31、誉写辊32、印刷辊33,安全膜油蒸发器设置在誉写辊的下方,其蒸发口朝向誉写辊的表面,印刷辊与誉写辊、主辊相切设置。安全膜油蒸发器将安全膜油蒸发到誉写辊上,再由誉写辊将安全膜油传递到印刷辊上,印刷辊的表面设有与金属化膜的留白部分对应的凸版图形,安全膜油通过所述凸版图形印刷在基膜上形成与留白部分对应的油层,使金属不能附着在该部分上。金属化膜的留白部分包括金属化膜的留边部21,其余部分构成金属蒸镀膜部22。金属化膜的留白部分还可包括金属化膜的隔离带。
铝蒸镀装置4、锌蒸镀装置5位于镀膜室内,镀膜室限制气态金属微粒的活动空间。制造设备为金属蒸镀提供的真空环境,对基膜上没有涂油部分进行金属蒸镀,形成金属蒸镀膜部。
铝蒸镀装置包括蒸镀池41、铝舟42、“凸”形的电极座43,蒸镀池的一侧设置送丝组件44、另一侧设置锌蒸镀装置。铝舟并排设置在蒸镀池内,铝舟的端部设置在电极座的凸台49上并且铝舟的端部上设有铝舟夹板42,通过铝舟夹板与凸台连接将铝舟固定在电极座上。送丝组件的铝线管46穿过侧壁并朝向铝舟伸出,每根铝线管只对应一个铝舟,当装置运行时,送丝组件通过铝线管向该铝舟送出铝丝。蒸镀池的开口上设有盖板47,盖板与开口之间设有用于辅助盖板移动的滚动轴48,盖板的一端与制造设备连接并由制造设备驱动盖板封闭蒸镀池。
蒸镀时,电极座通电对铝舟进行加热,送丝组件将铝线连续送到铝舟上,由于高温,铝线与铝舟的表面接触后被气化,形成气态铝微粒。
锌蒸镀装置包括锌炉51,锌炉的端部上设有锌块的投料口52,锌炉上设有供锌蒸气通过的蒸发口53,锌炉远离蒸镀池的一侧向上抬起,使蒸发口的开口朝向基膜,蒸发口上设有与蒸发口相适配的锌挡板54,锌挡板上设有若干个气口55,用于控制锌的蒸发量比例和限制蒸发方向。锌蒸镀装置还包括翻盖板56,翻盖板设置在制造设备的旋转轴上,由制造设备驱动所述翻盖板旋转以遮挡蒸发口。
锌炉内的加热模块由电热丝构成的,盛有锌块的坩埚经投料口放置到加热模块上,所使用的坩埚为铁坩埚。加热模块对坩埚进行加热从而使得锌蒸发,形成气态锌微粒。
主辊内设有制冷装置,制冷温度控制在-25℃至10℃之间,促使气态金属微粒冷却还原附着在基膜上。沿基膜的移动方向,在锌蒸镀装置之后设有保护油蒸发器6,其蒸发口朝向基膜表面,所蒸发的保护油覆盖在金属化膜的金属蒸镀膜部表面,防止金属合金在使用过程中氧化。
本发明还提供一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造工艺,在真空环境中进行,包括以下步骤:
1)放卷,对基膜进行前处理后经展平辊11展开,由导辊12传送至主辊1。
预处理模块采用辉光放电对卷材(基材)进行表面预处理,然后进行金属蒸镀,这种方法可明显提高基材表面与金属镀层的粘结质量。以较低的气压将工艺气体(氧气、氩气) 送入真空室。在辉光电极和反电极之间施加高电压,从而点燃等离子。较低的能级被用于等离子预处理,在辉光电极上产生溅射。卷材位于等离子之间,导致气体离子与电子的轰击。
2)安全膜油蒸发器31将安全膜油蒸发到誉写辊32上,再由誉写辊将安全膜油传递到印刷辊33的凸版图形上,安全膜油通过凸版图形印刷在基膜上形成均匀的油层。
3)涂油后的基膜依次经过铝蒸镀装置4、锌蒸镀装置5的上方,对基膜上没有涂油的部分进行金属蒸镀处理,形成金属蒸镀膜部23。
4)金属蒸镀后的基膜传送到保护油蒸发器6的上方,保护油蒸发器在金属蒸镀膜部的表面覆盖一层保护油,然后对基膜进行后处理。
5)后处理后的基膜,经张力辊13控制张力大小、展平辊展开后,由导辊传送至收卷。
其中,安全膜油为全氟聚醚油,保护油为硅油,安全膜油蒸发器和保护油蒸发器的加热温度控制在100-200℃。沿基膜的移动方向,在锌蒸镀装置之后设有用于粗测产品电阻的电阻辊14,在张力辊之后设有用于精测产品电阻的精测装置15。
本发明提供一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备及其制造工艺,其制得的金属化膜中金属边缘清晰,所制得电容器的介质损耗和串联等效电阻较低,有效的减小电容器容量的波动,从而提升产品的性能。此外,铝蒸镀装置和锌蒸镀装置均设有盖板,不使用时可遮挡蒸发口,制造设备可根据所需选择性地蒸镀金属。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员应当理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定,在未经创造性劳动所作的改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,其特征在于:包括主辊、安全膜油印刷装置、铝蒸镀装置、锌蒸镀装置,基膜沿所述主辊的表面移动,所述安全膜油印刷装置、铝蒸镀装置、锌蒸镀装置围绕主辊的表面并沿所述基膜的移动方向依次设置,所述安全膜油印刷装置包括安全膜油蒸发器、誉写辊、印刷辊,所述安全膜油蒸发器将安全膜油蒸发到誉写辊上,再由所述誉写辊将安全膜油传递到印刷辊上,所述印刷辊的表面设有与金属化膜的留白部分对应的凸版图形,安全膜油通过所述凸版图形印刷在基膜上形成与留白部分对应的油层,所述金属化膜的留白部分包括金属化膜的留边部。
2.根据权利要求1所述低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,其特征在于:所述铝蒸镀装置包括蒸镀池,所述蒸镀池的一侧设置送丝组件、另一侧设置锌蒸镀装置;所述蒸镀池内并排设置若干个铝舟,所述铝舟的端部均设置在电极座上,所述铝舟的端部上均设置铝舟夹板,通过铝舟夹板与电极座连接将所述铝舟固定在电极座上;所述蒸镀池的一侧设置送丝组件,所述送丝组件的铝线管穿过侧壁并朝向铝舟伸出,所述铝线管有若干根,每根铝线管只对应一个铝舟。
3.根据权利要求2所述低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,其特征在于:所述蒸镀池的开口上设有盖板,所述盖板与开口之间设有滚动轴,所述滚动轴用于辅助盖板移动,所述盖板的一端与制造设备连接,由所述制造设备驱动盖板封闭蒸镀池。
4.根据权利要求3所述低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,其特征在于:所述锌蒸镀装置包括锌炉,所述锌炉的一端设有锌的投料口,所述锌炉上设有供锌蒸气通过的蒸发口,所述锌炉远离蒸镀池的一侧向上抬起,使所述蒸发口的开口朝向基膜,所述蒸发口上设有锌挡板,所述锌挡板与蒸发口相适配,所述锌挡板上设有若干个气口,所述气口用于控制锌的蒸发量比例和限制蒸发方向。
5.根据权利要求4所述低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,其特征在于:所述锌蒸镀装置还包括翻盖板,所述翻盖板设置在制造设备的旋转轴上,由所述制造设备驱动翻盖板旋转以遮挡蒸发口。
6.根据权利要求1所述低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,其特征在于:所述主辊内设置制冷装置,制冷温度控制在-25℃至10℃。
7.根据权利要求1所述低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备,其特征在于:还包括保护油蒸发器,所述保护油蒸发器所蒸发的保护油覆盖在金属化膜的金属蒸镀膜部表面,防止金属合金在使用过程中氧化。
8.根据权利要求1所述低功率损耗电容器用金属化膜的制造设备的制造工艺,在真空环境中进行,其特征在于,包括以下步骤:
1)放卷,对基膜进行前处理后经展平辊展开,由导辊传送至主辊;
2)安全膜油蒸发器将安全膜油蒸发到誉写辊上,再由誉写辊将安全膜油传递到印刷辊的凸版图形上,安全膜油通过凸版图形印刷在基膜上形成均匀的油层;
3)涂油后的基膜依次经过铝蒸镀装置、锌蒸镀装置的上方,对基膜上没有涂油的部分进行金属蒸镀处理,形成金属蒸镀膜部;
4)金属蒸镀后的基膜经导辊传送到保护油蒸发器的上方,保护油蒸发器在金属蒸镀膜部的表面覆盖一层保护油,然后对基膜进行后处理;
5)后处理后的基膜,经张力辊控制张力大小、展平辊展开后,由导辊传送至收卷。
9.根据权利要求8所述制造工艺,其特征在于:所述安全膜油为全氟聚醚油,所述保护油为硅油;安全膜油蒸发器、保护油蒸发器的加热温度控制在100-200℃。
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Denomination of invention: Manufacturing equipment and manufacturing process of metallized film for low power loss capacitor Effective date of registration: 20211028 Granted publication date: 20200915 Pledgee: Foshan Branch of Guangfa Bank Co.,Ltd. Pledgor: GUANGDONG METALFILM THIN-FILM TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2021440000324 |