CN108943677B - 一种薄膜贴附方法 - Google Patents

Abstract

一种薄膜贴附方法，在贴附头的吸着面与贴附台的贴附平面呈夹角状态，贴附头的直线刃口或滚轮贴靠贴附平面，直至贴附作用部处的薄膜与基材压合；然后贴附头相对于贴附台朝夹角的开口方向，沿贴附平面相对平移；平移过程中，薄膜相对于贴附头的吸着面朝贴附作用部处滑移，而贴附作用部一边压合薄膜与基材，一边抵触刮擦薄膜背面，直至完成薄膜与基材的贴附。在贴附过程中贴附头与贴附台皆呈夹角相对平移，并通过贴附头的贴附作用部与薄膜相抵触刮擦薄膜使其贴附于基材上，在贴附同时去除薄膜与基材之间的气泡，贴合质量高，产品不会出现起皱现象，该方法特别适用于氢燃料电池中检测氢泄漏的传感器膜的制造。

Description

一种薄膜贴附方法

技术领域

本发明涉及薄膜贴合技术领域，具体涉及一种薄膜贴附方法，例如用于氢燃料电池中检测氢泄漏的传感器膜的制造。

背景技术

现有的一些产品是由多层结构贴合而成的，贴合时通常将一者称为被贴膜层，而另一者称为基材。例如触膜屏，大体结构上由X线膜、Y线膜和保护膜等贴合而成的多层复合膜结构，触膜屏的制作工艺中，膜层与基材的贴合要求很高，一方面膜层与基材的重合位置需精准，第二贴合后不能有气泡、起皱等问题。

早先，触膜屏的贴合多采用人工贴合方式，通过人工来确定膜层与基材位置的对准，并靠操作者经验控制贴合压力大小。这种方式效率低下，并且贴合质量不易保证，对操作人员的熟练程度的依赖性很大。因此，后来出现了触膜屏的贴膜机这一设备。

现有的触膜屏贴合方法都为半自动式，其代表性结构可参见中国专利公报公开号为101581850A，名称为《一种半自动贴合机及其贴合方法》的发明专利申请公布说明书。工作时，贴合滚轮在上方将膜层滚压于载体之上，此贴合方式生产的产品仍易存在气泡及起皱问题，贴合质量仍不高。

发明内容

本发明目的是提供一种薄膜贴附方法，解决现有贴合方式生产的产品存在气泡和起皱的问题，提高贴附品质。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种薄膜贴附方法，针对被贴附的薄膜和基材，利用一薄膜贴附设备进行贴附,该薄膜贴附设备包括贴附头和贴附台。

所述贴附头上设有一吸着面，该吸着面为贴附头的一侧表面，在吸着面的一侧边缘上设有贴附作用部，该贴附作用部为一个在贴附薄膜时用于滑动压合薄膜的直线刃口，或者滚动压合薄膜的贴附滚轮。

所述贴附头内部设有至少两个相互独立的真空腔体，各个真空腔体沿垂直于直线刃口或贴附滚轮轴的方向排布，吸着面上设有多个吸气孔，各吸气孔与对应的真空腔体导通；所述贴附台上设有一个平整的贴附平面，所述贴附作用部的硬度小于所述贴附台贴附平面的硬度。

所述薄膜贴附方法包含如下步骤：

第一步，将所述基材放置于贴附台的贴附平面上，并将基材相对于贴附平面进行定位和固定。

将所述薄膜吸附在所述贴附头的吸着面上，并保证薄膜覆盖贴附头的贴附作用部。

第二步，移动所述贴附头或/和贴附台，使贴附头上的薄膜与贴附台上的基材处于相对位置。

第三步，继续移动所述贴附头或/和贴附台，使贴附头的吸着面与贴附台的贴附平面呈夹角α，该夹角α为锐角，贴附头的直线刃口或贴附滚轮贴靠贴附台的贴附平面，直至贴附作用部处的薄膜与基材压合，以此形成倾斜压合状态。

第四步，在保持第三步的倾斜压合状态下，使贴附头相对于贴附台朝夹角α的开口方向，并且沿所述贴附平面相对平移。

在贴附头相对于贴附台的平移过程中，薄膜相对于贴附头的吸着面朝贴附作用部处滑移，而贴附作用部一边压合薄膜与基材，一边抵触刮擦薄膜背面，同时，通过调节各真空腔体的压力值或者通过控制各真空腔体的通断状态，来改变吸着面与薄膜之间的吸着力，从而改变吸着面与薄膜之间的滑动摩擦力，使贴附头的吸着面与薄膜之间的滑动摩擦力小于薄膜与基材之间的结合力，直至完成薄膜与基材的贴附作业。

上述技术方案进一步改进的技术方案如下：

1.作为优先方案：所述夹角α的范围为5~30°。

2.作为优先方案：每个所述真空腔体上皆设有精密真空调压阀，通过调整精密真空调压阀来调整各真空腔体对薄膜的吸着力以便匹配不同的膜层与基材的结合力。

3.作为优先方案：所述贴附作用部为嵌于贴附头上并位于吸着面一侧的贴附板，该贴附板的外侧面与吸着面齐平，所述直线刃口位于贴附板的外侧边缘上。

4.作为优先方案：所述直线刃口构成的贴附作用部与所述贴附头为一体式结构。

5.作为优先方案：所述贴附作用部由聚氨酯材料制成。

6.作为优先方案：所述薄膜与基材的相对面上至少有一者自带胶层。

7.作为优先方案：所述通过控制各真空腔体的通断状态具体指：远离贴附作用部侧的真空腔体根据实际情况选择性通断，而最靠近贴附作用部侧的真空腔体始终处于导通吸附状态。

8.作为优先方案：所述贴附头与贴附台的相对平移为匀速平移或加速平移，其平移的速度范围为5-100mm/s。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1.本发明在贴附头的吸着面与贴附台的贴附平面保持呈夹角α的状态下，通过贴附作用部一边压合薄膜与基材、一边抵触刮擦薄膜背面的方式逐渐使薄膜与基材贴合，在贴合的同时去除薄膜与基材之间的气泡，贴合的质量高，贴合后的产品不会出现起皱现象。

2.本发明在整个贴附的过程中贴附头贴附台保持呈α夹角相对平移，并通过贴附头的贴附作用部与薄膜相抵触刮擦薄膜使其贴附于基材上，较现有薄膜与基材平行对位然后再用滚轮顶上去滚动挤压使两者贴合的方式，新颖独特，高效便捷。

3.本发明通过在每个独立腔体上设置精密真空调压阀，通过调整精密真空调压阀来调整各真空腔体对薄膜的吸着力，使其匹配不同的膜层与基材的结合力，通用性强。

附图说明

附图1a至图1c为本发明一种具体实施例中贴附流程示意图。

附图2为本发明一种具体实施例中贴附头吸着面侧的结构示意图。

附图3为本发明另一种具体实施例中贴附头的结构示意图。

附图中：1、真空腔体一；2、薄膜；3、真空腔体二；4、基材；5、真空腔体三；6、贴附作用部；7、贴附台；8、贴附头；9、吸着面；10、吸气孔；11、直线刃口；12、贴附滚轮。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参阅图1至图3， 一种薄膜贴附方法，针对被贴附的薄膜2和基材4，利用一薄膜贴附设备进行贴附, 该薄膜贴附设备包括贴附头8和贴附台7。

所述贴附头8上设有一吸着面9，该吸着面9为贴附头8的一侧表面，在吸着面9的一侧边缘上设有贴附作用部6，该贴附作用部6为一个在贴附薄膜时用于滑动压合薄膜的直线刃口11，或者滚动压合薄膜的贴附滚轮12。

所述贴附头8内部设有至少两个相互独立的真空腔体，各个真空腔体沿垂直于直线刃口11或贴附滚轮12轴的方向排布，吸着面9上设有多个吸气孔10，各吸气孔10与对应的真空腔体导通。

所述贴附台7上设有一个平整的贴附平面，所述贴附作用部6的硬度小于所述贴附台7贴附平面的硬度。

所述薄膜贴附方法包括如下步骤：

第一步，将所述基材4放置于贴附台7的贴附平面上，并将基材4相对于贴附平面进行定位和固定。

将所述薄膜2吸附在所述贴附头8的吸着面9上，并保证薄膜2覆盖贴附头8的贴附作用部6。

第二步，移动所述贴附头8或/和贴附台7，使贴附头8上的薄膜2与贴附台7上的基材4处于相对位置。

第三步，继续移动所述贴附头8或/和贴附台7，使贴附头8的吸着面9与贴附台7的贴附平面呈夹角α，该夹角α为锐角，贴附头8的直线刃口11或贴附滚轮12贴靠贴附台7的贴附平面，直至贴附作用部6处的薄膜2与基材4压合，以此形成倾斜压合状态。

第四步，在保持第三步的倾斜压合状态下，使贴附头8相对于贴附台7朝夹角α的开口方向，并且沿所述贴附平面相对平移。

在贴附头8相对于贴附台7的平移过程中，薄膜2相对于贴附头8的吸着面9朝贴附作用部6处滑移，而贴附作用部6一边压合薄膜2与基材4，一边抵触刮擦薄膜2背面，同时，通过调节各真空腔体的压力值或者通过控制各真空腔体的通断状态，来改变吸着面9与薄膜2之间的吸着力，从而改变吸着面9与薄膜2之间的滑动摩擦力，使贴附头8的吸着面9与薄膜2之间的滑动摩擦力小于薄膜2与基材4之间的结合力，直至完成薄膜2与基材4的贴附作业。

本发明的有关内容解释如下：

1.针对远离贴附作用部侧的真空腔体根据实际情况选择性通断举例解释：参阅图1a-图1c给出的一种具体实施例的贴附过程示意图，此例中真空腔的数目为3，贴附作用部6为贴附板，图中真空腔内的“○”表示当前真空腔为导通吸附状态，真空腔中的“×”表示当前真空腔为断开不吸附状态；图1a表示贴附作用部6直线刃口11处的薄膜2与基材4恰好压合，形成倾斜压合状态瞬间，此时真空腔体一1和真空腔体三5为导通吸附状态，真空腔体二3为断开不吸附状态；图1b表示贴附头8相对平移至此位置时，真空腔体一1为断开不吸附状态，真空腔体二3和真空腔体三5为导通吸附状态；图1c表示贴附作业结束瞬间，真空腔体一二三皆为断开不吸附状态；另外在图1a-图1c中给出了真空腔体的数目为3，作为一个较佳的方案，但不限定于此，真空腔体的数目还可以是4个、5个、6个、7个、8个或9个等等，只要不少于2即可，实际应用中可依据薄膜的尺寸合理选择。

2.本发明移动所述贴附头8或/和贴附台7表示存在下面三种情况：其一，贴附头8朝向贴附台7移动，贴附台7不移动；其二，贴附头8不移动，贴附台朝向贴附头8移动；其三，贴附头8贴附台7同时相向运动。作为一个较佳的方案，所述贴附头8或贴附台7的相对运动为匀速或加速平移，其平移的速度范围为5-100mm/s。

3.图2中给出了贴附头吸着面侧的结构示意图，图中贴附作用部6为块状贴附板，该图中贴附作用部与吸着面之间分界用虚线表示，将该虚线部分去掉该图也可以看成贴附作用部6与贴附头8为一体式结构时贴附头8吸着面9的结构示意图；图2中给出了吸气孔10分布示意图，但吸气孔10分布规律和数目并不限定于此，可以是均匀分布也可以不是均匀分布，在实际应用中本领域的技术人员可依据实际需要灵活设计。

4.作为一个较佳的实例，本发明的薄膜2与基材4的相对面上至少有一者自带胶层，此时薄膜2与基材4的结合力为粘结力；但本发明的设备或方法并不限定薄膜2或基材4至少一者自带胶层，薄膜2与基材4两者之间的结合力也可以是静电吸合等等。

5.本发明中各真空腔体的吸着力可采用真空泵提供负压。

6.该方法特别适用于氢燃料电池中检测氢泄漏的传感器膜的制造。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种薄膜贴附方法，其特征在于：

针对被贴附的薄膜和基材，利用一薄膜贴附设备进行贴附, 该薄膜贴附设备包括贴附头（8）和贴附台（7）；所述贴附头（8）上设有一吸着面（9），该吸着面（9）为贴附头（8）的一侧表面，在吸着面（9）的一侧边缘上设有贴附作用部（6），该贴附作用部（6）为一个在贴附薄膜时用于滑动压合薄膜的直线刃口（11）；所述贴附作用部（6）由聚氨酯材料制成；

所述贴附头（8）内部设有至少两个相互独立的真空腔体，各个真空腔体沿垂直于直线刃口（11）的方向排布，吸着面（9）上设有多个吸气孔（10），各吸气孔（10）与对应的真空腔体导通；所述贴附台（7）上设有一个平整的贴附平面，所述贴附作用部（6）的硬度小于所述贴附台（7）贴附平面的硬度；

所述薄膜贴附方法包含如下步骤：

第一步，将所述基材放置于贴附台（7）的贴附平面上，并将基材相对于贴附平面进行定位和固定；

将所述薄膜吸附在所述贴附头（8）的吸着面上，并保证薄膜覆盖贴附头（8）的贴附作用部（6）；

第二步，移动所述贴附头（8）或/和贴附台（7），使贴附头（8）上的薄膜与贴附台（7）上的基材处于相对位置；

第三步，继续移动所述贴附头（8）或/和贴附台（7），使贴附头（8）的吸着面与贴附台（7）的贴附平面呈夹角（α），该夹角（α）为锐角，所述夹角（α）的范围为5~30°；贴附头（8）的直线刃口（11）贴靠贴附台（7）的贴附平面，直至贴附作用部（6）处的薄膜与基材压合，以此形成倾斜压合状态；

第四步，在保持第三步的倾斜压合状态下，使贴附头（8）相对于贴附台（7）朝夹角（α）的开口方向，并且沿所述贴附平面相对平移；所述贴附头（8）与贴附台（7）的相对平移为匀速平移或加速平移，其平移的速度范围为5-100mm/s；在贴附头（8）相对于贴附台（7）的平移过程中，薄膜相对于贴附头（8）的吸着面朝贴附作用部（6）处滑移，而贴附作用部（6）一边压合薄膜与基材，一边抵触刮擦薄膜背面，同时，通过调节各真空腔体的压力值或者通过控制各真空腔体的通断状态，来改变吸着面（9）与薄膜之间的吸着力，从而改变吸着面（9）与薄膜之间的滑动摩擦力，使贴附头（8）的吸着面（9）与薄膜之间的滑动摩擦力小于薄膜与基材之间的结合力，直至完成薄膜与基材的贴附作业。

2.根据权利要求1 所述的薄膜贴附方法，其特征在于：每个所述真空腔体上皆设有精密真空调压阀。

3.根据权利要求1 所述的薄膜贴附方法，其特征在于：所述贴附作用部（6）为嵌于贴附头（8）上并位于吸着面一侧的贴附板，该贴附板的外侧面与吸着面齐平，所述直线刃口（11）位于贴附板的外侧边缘上。

4.根据权利要求1 所述的薄膜贴附方法，其特征在于：所述直线刃口（11）构成的贴附作用部（6）与所述贴附头（8）为一体式结构。

5.根据权利要求1 所述的薄膜贴附方法，其特征在于：所述薄膜与基材的相对面上至少有一者自带胶层。

6.根据权利要求1 所述的薄膜贴附方法，其特征在于：所述通过控制各真空腔体的通断状态具体指：远离贴附作用部侧的真空腔体根据实际情况选择性通断，而最靠近贴附作用部侧的真空腔体始终处于导通吸附状态。

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