CN109811312A - 一种高速卷绕蒸发镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速卷绕蒸发镀膜设备，包括真空室，置于真空室内且沿着纵向方向排列的多个蒸发舟，用于控制基材运行的卷绕系统；每个蒸发舟均配设有隔离室和用于输送丝体的送丝系统，蒸发舟位于隔离室内，丝体穿过隔离室且丝体与蒸发舟接触；真空室的上方设有流通室，流通室的上端敞开，流通室的内腔与隔离室的内腔形成流通通道，基材水平从流通室的上端经过。本发明的镀膜的均匀性好，基材镀膜的技术领域。

Description

一种高速卷绕蒸发镀膜设备

技术领域

本发明涉及基材镀膜的技术领域，尤其涉及一种高速卷绕蒸发镀膜设备。

背景技术

目前，市场上对薄膜基材的镀膜质量不好，镀膜不均匀，达不到良好的镀膜效果。市场上一种现有的镀膜设备的原理如图6所示，基材绕过水冷鼓，蒸汽往上流动，从而对基材进行镀膜，但是由于基材在运行过程中，有可能会发生微拱现象，当基材发生微拱现象时，蒸汽无法对基材的微拱部位进行镀膜，从而无法达到均匀镀膜，镀膜质量差。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种高速卷绕蒸发镀膜设备，镀膜的均匀性好。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高速卷绕蒸发镀膜设备，包括真空室，置于真空室内且沿着纵向方向排列的多个蒸发舟，用于控制基材运行的卷绕系统；每个蒸发舟均配设有隔离室和用于输送丝体的送丝系统，蒸发舟位于隔离室内，丝体穿过隔离室且丝体与蒸发舟接触；真空室的上方设有流通室，流通室的上端敞开，流通室的内腔与隔离室的内腔形成流通通道，基材水平从流通室的上端经过。

进一步的是：高速卷绕蒸发镀膜设备还包括共用电极和多个单独电极，每个蒸发舟的一端连接在共用电极上，每个蒸发舟的另一端连接在单独电极上；单独电极的宽度大于蒸发舟的宽度，间隔的两个蒸发舟的两端对齐，相邻的两个蒸发舟的两端错开，间隔的两个单独电极的两端对齐，相邻的两个单独电极的两端错开。

进一步的是：每个蒸发舟对应配设一个送丝系统，相邻两个蒸发舟所对应的两个送丝系统分居共用电极的两边。

进一步的是：高速卷绕蒸发镀膜设备还包括卷绕室，真空室的真空度高于卷绕室，真空室和卷绕室的分隔位置设置隔板，隔板上设置连通口，流通室位于卷绕室内，流通室覆盖住连通口，隔离室的上端敞开，隔离室位于连通口的下方。

进一步的是：隔离室的上端配设有可移动的第一水冷挡板，流通室的上方配设有第三水冷挡板和带缺口的第二水冷挡板，第二水冷挡板铺设在流通室的上端面，第二水冷挡板的缺口与流通室的内腔相通，基材呈水平状态从第二水冷挡板和第三水冷挡板之间穿过。

进一步的是：送丝系统位于真空室内，送丝系统包括送丝盘、转动式安装的上滚轮和下滚轮、升降机构、驱动电机、传动机构；上滚轮安装在升降机构上，驱动电机通过传动机构驱动下滚轮转动，丝体从上滚轮和下滚轮之间穿过，上滚轮和下滚轮挤压丝体。

进一步的是：送丝系统还包括定位管，定位管穿过隔离室，丝体从上滚轮和下滚轮之间出来后穿过定位管，且丝体从定位管出来后伸向蒸发舟。

进一步的是：卷绕系统包括沿着基材运行路径依次设置的放卷辊、第一碳纤维辊、第一展平辊、第一水冷鼓、第二展平辊、第二水冷鼓、第二碳纤维辊、测厚仪、检测辊、第三碳纤维辊、第三展平辊、导辊、收卷辊；第一水冷鼓和第二水冷鼓处均设有离子源，对应的离子源的喷射方向朝向第一水冷鼓或第二水冷鼓，第二水冷鼓和第二展平辊的其中一条公切线处于水平状态。

进一步的是：卷绕室上设有窗口，窗口的视线方向朝向蒸发舟。

进一步的是：基材为PET基材。

总的说来，本发明具有如下优点：

隔离室可以防止热量散发，也可以对基材的微拱部位进行镀膜，镀膜质量非常好。蒸发舟和单独电极采用错开的方式设置以及采用基材水平状态经过的方式，使得蒸汽镀膜非常均匀。定位管可以防止丝体走位。

附图说明

图1是本镀膜设备的结构示意图。

图2是卷绕室的结构示意图。

图3是真空室的结构示意图。

图4是蒸发舟和送丝系统俯视方向的结构示意图。

图5是上滚轮和下滚轮挤压丝体的结构示意图。

图6是现有技术中蒸发镀膜的原理图。

图7是丝体走位的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：

1为真空室，2为卷绕室，3为隔板，4为窗口，5为送丝盘，6为驱动电机，7为上滚轮，8为下滚轮，9为定位管，10为丝体，11为蒸发舟，12为隔离室，13为第一水冷挡板，14为连通口，15为流通室，16为第二水冷挡板，17为第二水冷挡板的缺口，18为第三水冷挡板，19为放卷辊，20为第一碳纤维辊，21为第一展平辊，22为第一水冷鼓，23为第二展平辊，24为第二水冷鼓，25为第二碳纤维辊，26为测厚仪，27为检测辊，28为第三碳纤维辊，29为第三展平辊，30为导辊，31为收卷辊，32为离子源，33为共用电极，34为单独电极，35为压板。

为叙述方便，现对下文所说的方位说明如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影的上下左右前后方向一致。

结合图1、图2、图3所示，一种高速卷绕蒸发镀膜设备，包括真空室，置于真空室内且沿着纵向方向排列的多个蒸发舟，用于控制基材运行的卷绕系统。多个蒸发舟沿着前后方向依次排列。基材在卷绕系统上进行高速运转，放卷和收卷。每个蒸发舟可以配设有若干个隔离室和若干个送丝系统，本发明中，每个蒸发舟均配设有一个隔离室和一个用于输送丝体的送丝系统，一个蒸发舟位于一个隔离室内，在真空室内采用其他隔离部件设置一个隔离空间，即隔离室，将蒸发舟与其他部件隔离开来。丝体穿过隔离室且丝体与蒸发舟接触，丝体穿过隔离室后，丝体的自由端与蒸发舟相接触。真空室的上方设有流通室，在卷绕室(下文提及)内采用其他隔离部件设置一个隔离空间，即流通室，流通室的上端敞开，流通室的内腔与隔离室的内腔形成流通通道，流通室的内腔与隔离室的内腔可以相通，从而构成了流通通道的一部分或全部。基材水平从流通室的上端经过，即基材呈水平状态从流通室的敞开口上方经过。

结合图3、图4所示，高速卷绕蒸发镀膜设备还包括共用电极和多个单独电极。每个蒸发舟的一端(右端)连接在共用电极上，每个蒸发舟的另一端(左端)连接在单独电极上，一个单独电极连接在某一个蒸发舟的左端。单独电极和共用电极即水冷电极，由于市场上，单独电极的宽度都大于蒸发舟的宽度，所以应当合理设置单独电极和蒸发舟，使得相邻两个蒸发舟的间距越小，间隔的两个蒸发舟的含义是这两个蒸发舟之间有且只有一个蒸发舟，错开即左右两端没有对齐。在前后方向上，即纵向方向上，间隔的两个蒸发舟的两端(左右两端)对齐，相邻的两个蒸发舟的两端(左右两端)错开，间隔的两个单独电极的两端(左右两端)对齐，相邻的两个单独电极的两端(左右两端)错开。由于单独电极的宽度(前后方向)大于蒸发舟的宽度，将相邻的两个单独电极左右错开后，这样相邻的两个蒸发舟的间距就能设置的更小，基材的镀膜就越均匀。在第二水冷鼓和第二展平辊(下文提及)之间，基材是呈水平状态的，从俯视方向上看，基材的宽度(前后方向)至少大于两个蒸发舟最大的宽度，本发明中，在前后方向首末两端的两个蒸发舟之间的距离等于基材的宽度，由于丝体在一个蒸发舟上蒸发的是一个点，因此当两个蒸发舟的间距越小时，这些点就越密集，镀膜基材就越均匀。共用电极和多个单独电极是为了给蒸发舟提供功率，使蒸发舟发热，也可以采用其他方式让蒸发舟发热。

结合图3、图4所示，每个蒸发舟对应配设一个送丝系统，相邻两个蒸发舟所对应的两个送丝系统分居共用电极的两边。由于市场上，送丝系统里的送丝盘、升降机构、驱动电机、传动机构都由于一定的体积，宽度方向的体积也比较大，因此，将所有的送丝系统采用这种方式布置，能合理地利用宽度方向的空间。

结合图2、图3所示，高速卷绕蒸发镀膜设备还包括卷绕室，真空室的真空度高于卷绕室，真空室是一个高真空的环境，满足丝体蒸发的工作环境，杂质少、镀膜质量好；卷绕室也是一个真空环境。真空室和卷绕室的分隔位置设置隔板，即采用隔板分隔成了真空室和卷绕室，隔板上设置连通口，连通口应该够宽够长，使得所有丝体产生的蒸气都能向上通过连通口，流通室位于卷绕室内，流通室覆盖住连通口，即从俯视方向上看，连通口落在流通室的范围内，隔离室的上端敞开，隔离室和流通室的上端都开了缺口，从而敞开。隔离室位于连通口的下方。

结合图3所示，隔离室的上端配设有可移动的第一水冷挡板，第一水冷挡板可以移动，在蒸发舟不工作时，第一水冷挡板即覆盖住隔离室的上端，从而使得隔离室完全密封。流通室的上方配设有第三水冷挡板和带缺口的第二水冷挡板，第二水冷挡板铺设在流通室的上端面，第二水冷挡板盖住流通室的上端敞开处，同时，第二水冷挡板带有缺口，从而丝体蒸发的蒸气可以从缺口处通过。第二水冷挡板的缺口与流通室的内腔相通，基材呈水平状态从第二水冷挡板和第三水冷挡板之间穿过，第三水冷挡板在第二水冷挡板的上方。

结合图3、图4、图5所示，送丝系统位于真空室内。送丝系统包括送丝盘、转动式安装的上滚轮和下滚轮、升降机构(图中未标示出)、驱动电机、传动机构(图中未标示出)。丝体卷绕在送丝盘上，上滚轮安装在升降机构上，上滚轮可以转动，同时升降机构可以驱动上滚轮上下微调运动，从而控制上滚轮和下滚轮接触的紧密程度；当然控制上滚轮上下微调运动的方式还有很多，例如在升降机构的输出端上安装一块压板，压板压着上滚轮，这样升降机构可以让压板上下运动，压板可以压着上滚轮向下运动，上滚轮可以安装在一个弹性部件上，这样上滚轮由于弹性部件的恢复力，弹性部件可以使得上滚轮上下运动，从而实现上滚轮上下运动。驱动电机通过传动机构驱动下滚轮转动，传动机构可以为带传动机构或链传动机构，驱动电机的输出端连接在传动机构上，然后传动机构驱动上滚轮转动。如图5所示，丝体从上滚轮和下滚轮之间穿过，上滚轮和下滚轮挤压丝体，从而驱动丝体朝着蒸发舟的方向移动。

结合图3所示，送丝系统还包括定位管，定位管穿过隔离室，定位管的一端靠近蒸发舟的附近，定位管的另一端靠近上滚轮和下滚轮之间，丝体从上滚轮和下滚轮之间出来后穿过定位管，且丝体从定位管出来后伸向蒸发舟。定位管可以防止丝体走位，丝体若没有其他东西固定，丝体容易弯曲走位，如图7所示，这样丝体就容易跑到蒸发舟的其他位置上，甚至丝体都无法与蒸发舟接触。卷绕室上设有窗口，窗口的视线方向朝向蒸发舟，人工通过窗口可以看见丝体与蒸发舟的接触情况。

丝体为铝丝时，蒸发舟为氮化硼舟，丝体为铜丝时，蒸发舟为乌舟。离子源可以对基材进行清洗。基材的厚度为2～6um，基材宽度为1.5～3m，铝丝直径为1.5～2mm。本发明可以对薄膜基材进行镀膜，但是本发明一般用于镀高端的薄膜基材，如PET基材，现有的技术，没法对高端的薄膜基材实现良好的镀膜质量。

卷绕系统包括沿着基材运行路径依次设置的放卷辊、第一碳纤维辊、第一展平辊、第一水冷鼓、第二展平辊、第二水冷鼓、第二碳纤维辊、测厚仪、检测辊、第三碳纤维辊、第三展平辊、导辊、收卷辊；第一水冷鼓和第二水冷鼓处均设有离子源，对应的离子源的喷射方向朝向第一水冷鼓或第二水冷鼓，第二水冷鼓和第二展平辊的其中一条公切线处于水平状态。卷绕系统在卷绕室内，放卷辊在左侧，第一碳纤维辊在放卷辊的右上方，第一水冷鼓在放卷辊的右侧且在第一碳纤维辊的下方，第一水冷鼓在流通室的左上方，第二展平辊在流通室的右上方，且第一水冷鼓下端的水平切线和第二展平辊下端的水平切线在同一直线上，这样基材在绕过第一水冷鼓和第二展平辊的时候，基材处于水平状态。碳纤维辊质量轻、摩擦力小、不会损失基材，可以实现基材的告诉运转，碳纤维辊的转速可达800r\min，展平辊可以将基材展平，防止基材出现弯曲和不顺滑，检测辊起到张力检测的作用，测厚仪可以用来测量基材的厚度。卷绕系统也可以采用其他现有技术。

本发明的工作原理：送丝系统里的上滚轮和下滚轮转动，从而挤压丝体运动，使得丝体和蒸发舟相接触，单独电极和共用电极为蒸发舟提供功率，从而使得蒸发舟发热，进而使得丝体蒸发变成蒸汽，然后蒸汽向上流通，第一水冷挡板移开，然后蒸汽通过连通口流入流通室内，然后从第二水冷挡板的缺口流向基材，从而实现对基材的蒸发镀膜。第二水冷挡板可以降低流通室敞口处的周围温度，第三水冷挡板可以吸收热量，防止基材的热量向上散发到卷绕室的其他区域内。由于基材是水平经过第二水冷挡板和第三水冷挡板的，因此，即使基材发生微小的微拱，蒸汽也可以对基材的微拱部位进行镀膜，使得蒸汽镀膜非常均匀，镀膜质量非常好。而且，蒸发舟和单独电极采用错开的方式设置，蒸汽镀膜非常均匀。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：包括真空室，置于真空室内且沿着纵向方向排列的多个蒸发舟，用于控制基材运行的卷绕系统；每个蒸发舟均配设有隔离室和用于输送丝体的送丝系统，蒸发舟位于隔离室内，丝体穿过隔离室且丝体与蒸发舟接触；真空室的上方设有流通室，流通室的上端敞开，流通室的内腔与隔离室的内腔形成流通通道，基材水平从流通室的上端经过。

2.按照权利要求1所述的一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：高速卷绕蒸发镀膜设备还包括共用电极和多个单独电极，每个蒸发舟的一端连接在共用电极上，每个蒸发舟的另一端连接在单独电极上；单独电极的宽度大于蒸发舟的宽度，间隔的两个蒸发舟的两端对齐，相邻的两个蒸发舟的两端错开，间隔的两个单独电极的两端对齐，相邻的两个单独电极的两端错开。

3.按照权利要求2所述的一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：每个蒸发舟对应配设一个送丝系统，相邻两个蒸发舟所对应的两个送丝系统分居共用电极的两边。

4.按照权利要求1所述的一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：高速卷绕蒸发镀膜设备还包括卷绕室，真空室的真空度高于卷绕室，真空室和卷绕室的分隔位置设置隔板，隔板上设置连通口，流通室位于卷绕室内，流通室覆盖住连通口，隔离室的上端敞开，隔离室位于连通口的下方。

5.按照权利要求4所述的一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：隔离室的上端配设有可移动的第一水冷挡板，流通室的上方配设有第三水冷挡板和带缺口的第二水冷挡板，第二水冷挡板铺设在流通室的上端面，第二水冷挡板的缺口与流通室的内腔相通，基材呈水平状态从第二水冷挡板和第三水冷挡板之间穿过。

6.按照权利要求1所述的一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：送丝系统位于真空室内，送丝系统包括送丝盘、转动式安装的上滚轮和下滚轮、升降机构、驱动电机、传动机构；上滚轮安装在升降机构上，驱动电机通过传动机构驱动下滚轮转动，丝体从上滚轮和下滚轮之间穿过，上滚轮和下滚轮挤压丝体。

7.按照权利要求6所述的一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：送丝系统还包括定位管，定位管穿过隔离室，丝体从上滚轮和下滚轮之间出来后穿过定位管，且丝体从定位管出来后伸向蒸发舟。

8.按照权利要求1所述的一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：卷绕系统包括沿着基材运行路径依次设置的放卷辊、第一碳纤维辊、第一展平辊、第一水冷鼓、第二展平辊、第二水冷鼓、第二碳纤维辊、测厚仪、检测辊、第三碳纤维辊、第三展平辊、导辊、收卷辊；第一水冷鼓和第二水冷鼓处均设有离子源，对应的离子源的喷射方向朝向第一水冷鼓或第二水冷鼓，第二水冷鼓和第二展平辊的其中一条公切线处于水平状态。

9.按照权利要求1所述的一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：卷绕室上设有窗口，窗口的视线方向朝向蒸发舟。

10.按照权利要求1所述的一种高速卷绕蒸发镀膜设备，其特征在于：基材为PET基材。