CN113492085A - 一种石墨烯散热片的涂布装置及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯散热片的涂布装置，其包括工作台、位于所述工作台上的清理构件以及位于所述工作台上的涂布构件，所述涂布构件包括用于对散热片进行涂料的涂布辊、用于支撑散热片的支撑辊以及驱动所述涂布辊的转动的驱动件，所述涂布辊和支撑辊均与所述工作台转动连接。本发明的石墨烯散热片的涂布装置，通过涂布辊对散热片涂料，便于提高散热片上石墨烯涂抹的均匀度，进而提高散热片的散热能力，同时，减少人工成本，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及散热片的生产设备领域，尤其是涉及一种石墨烯散热片的涂布装置及制备工艺。
背景技术
石墨烯是一种透明且柔韧的导体，可以用于各种材料或器件上；散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝合金，黄铜或青铜做成板状，片状，多片状等，为了提高散热片的散热能力，一般将石墨烯涂抹在散热片与电子元件的接触面上形成薄膜，使元器件发出的热量更有效地传导到散热片上，再经散热片散发到周围空气中去。
相关技术中，目前对一些电子元件上的散热片进行涂料时，首先将石墨烯直接涂在散热片上，然后通过手指按压，使得石墨烯分布于散热片上，然后将散热片粘贴于电子元件上。
针对上述中的相关技术，发明人认为手指按压石墨烯时，会因为手指力度的不均导致涂抹的石墨烯薄膜厚度不均，影响散热片与电子元件的粘贴能力。
发明内容
为了提高散热片上石墨烯涂抹的均匀度，本发明提供一种石墨烯散热片的涂布装置及制备工艺。
第一方面，本发明提供的一种石墨烯散热片的涂布装置采用如下的技术方案：
一种石墨烯散热片的涂布装置，包括工作台、位于所述工作台上的清理构件以及位于所述工作台上的涂布构件，所述涂布构件包括用于对散热片进行涂料的涂布辊、用于支撑散热片的支撑辊以及驱动所述涂布辊的转动的驱动件，所述涂布辊和支撑辊均与所述工作台转动连接。
通过采用上述技术方案，首先通过清理构件对散热片进行清理，然后将散热片送至支撑辊上，再调节驱动件，驱动件驱动涂布辊转动，实现对散热片的涂料；设计的石墨烯散热片的涂布装置，通过涂布辊对散热片涂料，便于提高散热片上石墨烯涂抹的均匀度，进而提高散热片的散热能力，同时，减少人工成本，提高工作效率。
可选的，还包括用于对散热片进行压平的压平构件，所述压平构件包括第一电机、主动齿轮、从动齿轮以及用于压平散热片的两个压辊，所述第一电机位于所述工作台上，所述第一电机的输出轴与主动齿轮同轴连接，所述主动齿轮与其一所述压辊同轴连接，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮与另一所述压辊同轴连接，所述主动齿轮、从动齿轮以及两个压辊均与所述工作台转动连接。
通过采用上述技术方案，对散热片进行压平时，启动第一电机，第一电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动其一压辊转动，同时主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮带动另一压辊转动，使得两个压辊同时转动对散热片进行压平；压辊的设置，便于对涂料前的散热片进行压平，提高散热片的平整度和美观度，同时，便于对散热片进行涂料，减少涂料厚度不均的可能性。
可选的，所述清理构件包括用于对所述散热片表面进行清理的清理辊以及用于驱动所述清理辊转动的第二电机，所述第二电机位于所述工作台上，所述第二电机的输出轴与所述清理辊同轴连接，所述清理辊与工作台转动连接。
通过采用上述技术方案，对散热片进行清理时，启动第二电机，第二电机的输出轴带动清理辊转动，使得清理辊对散热片进行清理；清理辊的设置，便于对散热片进行清理，减少散热片上灰尘对石墨烯涂抹的影响。
可选的，还包括用于对涂料后的散热片进行清理的刮料构件，所述刮料构件包括收集箱、两个连接杆以及两个刮料辊，所述连接杆一端与所述收集箱内壁连接，另一端与所述刮料辊转动连接，所述刮料辊与散热片的侧壁抵接，所述收集箱位于所述涂布辊的正下方。
通过采用上述技术方案，刮料辊的设置，便于对涂料后散热片上的余料进行清理，减少余料的浪费，收集箱的设置，便于余料进行收集，进而便于余料的回收利用，同时，减少对工作环境的污染。
可选的，所述连接杆设置为伸缩杆，且所述连接杆上套设有驱动所述连接杆伸缩的弹簧。
通过采用上述技术方案，伸缩杆和弹簧的设置，便于刮料辊对不同尺寸的散热片进行刮料，进而扩大刮料辊的使用范围，弹簧使得刮料辊与散热片抵紧，提高刮料辊对散热片的清洁度。
可选的，所述涂料辊上开设有多个出料孔。
通过采用上述技术方案，出料孔的设置，便于石墨烯的溢出，进而便于对散热片的涂抹。
可选的，所述涂料辊上设置有海绵层。
通过采用上述技术方案，海绵层的设置，便于对出料孔内的石墨烯进行吸收，减少出料孔中涂料的掉落，提高石墨烯涂抹的均匀度，同时，减少涂布辊与散热片的刚性碰撞，减少涂胶过程中对散热片的划伤。
可选的，所述工作台上设置有烘干构件，所述烘干构件包括烘干箱、第一鼓风机、加热器以及多个风管，所述第一鼓风机位于所述烘干箱上，所述第一鼓风机的出风口与所述加热器的进风口连通，所述加热器的出风口与风管连通，所述风管远离所述加热器一端与所述烘干箱连通，所述烘干箱的侧壁上开设有供散热片通过的通孔。
通过采用上述技术方案，对涂料后散热片进行烘干时，启动第一鼓风机，第一鼓风机向风管内吹风，将气流送至加热器内，然后通过加热器对气流加热，使得加热后的气流通过风管进入烘干箱，实现对涂布后散热片的烘干；烘干构件的设置，加速散热片上石墨烯的风干，提高石墨烯散热片的制作效率。
可选的，还包括除尘构件，所述除尘构件包括罩壳、进气管、空气过滤器以及第二鼓风机，所述罩壳位于所述工作台上，且所述罩壳用于阻止灰尘与涂料后的散热片接触，所述进气管一端与罩壳连通，另一端与第二鼓风机连通，所述第二鼓风机位于所述罩壳上，所述空气过滤器位于所述进气管上。
通过采用上述技术方案，对散热片涂料前，启动第二鼓风机，第二鼓风机向进气管内输送气流，气流通过空气过滤器过滤后沿进气管进入罩壳，使得过滤后的气流将原有的空气排出罩壳；罩壳的设置，减少散热片上石墨烯与灰尘的接触，进而提高散热片上石墨烯的粘接性能，减少对散热片散热性能的影响。
第二方面，本发明提供的一种石墨烯散热片的制备工艺，包括如下步骤：
步骤1：原材料的准备，首先准备散热片，然后通过清理辊对散热片进行清理，然后再通过压辊对散热片进行压平，再根据散热片的需求，准备石墨烯涂料。
步骤2：石墨烯的涂布，首先对罩壳内的空气进行排除，使得罩壳内处于无尘环境，然后通过涂布辊对散热片进行涂料，再通过刮料辊对散热片上多余的涂料进行清理。
步骤3：对涂布后的散热片进行烘干，将涂布后的散热片运输至烘干箱内，通过烘干箱内的热风对涂布后的散热片进行烘干，完成石墨烯散热片的制备。
通过采用上述技术方案，首先对准备的散热片通过清理辊进行清理，然后通过压辊进行压平，再根据散热片的需求，准备石墨烯涂料，然后对罩壳内的空气进行排除，使得罩壳内处于无尘环境，然后通过涂布辊对散热片进行涂料，再通过刮料辊对散热片上多余的涂料进行清理，将涂布后的散热片运输至烘干箱内，通过烘干箱内的热风对涂布后的散热片进行烘干，完成石墨烯散热片的制备；便于对散热片上均匀涂抹石墨烯，提高石墨烯与散热片的粘合度，进而提高散热片的散热能力。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.设计的石墨烯散热片的涂布装置，通过涂布辊对散热片涂料，便于提高散热片上石墨烯涂抹的均匀度，进而提高散热片的散热能力，同时，减少人工成本，提高工作效率；
2.压辊的设置，便于对涂料前的散热片进行压平，提高散热片的平整度和美观度，同时，便于对散热片进行涂料，减少涂料厚度不均的可能性；
3.清理辊的设置，便于对散热片进行清理，减少散热片上灰尘对石墨烯涂抹的影响。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图。
图2是本发明实施例的局部剖视图。
附图标记说明：1、工作台；2、清理构件；21、清理辊；211、吸附层；22、第二电机；3、涂布构件；31、涂布辊；311、出料孔；312、海绵层；32、支撑辊；33、第三电机；4、压平构件；41、第一电机；42、主动齿轮；43、从动齿轮；44、压辊；5、刮料构件；51、收集箱；52、连接杆；53、刮料辊；54、弹簧；6、烘干构件；61、烘干箱；611、通孔；62、第一鼓风机；63、加热器；64、风管；7、除尘构件；71、罩壳；72、进气管；73、空气过滤器；74、第二鼓风机。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本发明作进一步详细说明。
第一方面，本发明实施例公开一种石墨烯散热片的涂布装置。参照图1，石墨烯散热片的涂布装置包括工作台1、清理构件2、涂布构件3、压平构件4、烘干构件6以及除尘构件7，清理构件2、压平构件4、涂布构件3、刮料构件5、烘干构件6以及除尘构件7均位于工作台1上，清理构件2便于对散热片进行清理，提高散热片的清洁度，减少灰尘对石墨烯涂布的影响；压平构件4的设置，便于对散热片进行压平，提高散热片的平整度，减少对石墨烯涂抹厚度的影响；涂布构件3的设置，便于对散热片进行石墨烯的涂抹，提高涂布的均匀度；刮料构件5的设置，便于对涂料后散热片上的余料进行清理，减少涂料的浪费；烘干构件6的设置，加速散热片上石墨烯的风干，进而便于涂料后散热片的收集整理；除尘构件7的设置，便于对散热片的涂料环境进行改善，减少涂料过程中散热片上灰尘的粘附。
参照图1和图2，涂布构件3包括用于对散热片进行涂料的涂布辊31、用于支撑散热片的支撑辊32以及驱动涂布辊31的转动的驱动件，涂布辊31和支撑辊32均与工作台1转动连接，本实施中驱动件设置为第三电机33，第三电机33的输出轴与涂布辊31同轴设置，且第三电机33的输出轴与涂料辊通过联轴器连接；涂布辊31上开设有多个出料孔311，便于涂布辊31内石墨烯的溢出，进而便于对散热片进行涂料；涂布辊31上粘贴有海绵层312，便于对出料孔311溢出的石墨烯进行吸收，进而便于对散热片均匀涂抹，同时，减少涂布辊31与散热片的刚性碰撞，进而减少对散热片的磨损。
参照图1，压平构件4包括第一电机41、主动齿轮42、从动齿轮43以及用于压平散热片的两个压辊44，第一电机41通过螺栓固定于工作台1上，第一电机41的输出轴与主动齿轮42同轴设置，且第一电机41的输出轴与主动齿轮42通过键连接，主动齿轮42与其一压辊44同轴设置，且主动齿轮42与其一压辊44通过键连接，主动齿轮42与从动齿轮43啮合，从动齿轮43与另一压辊44同轴设置，且从动齿轮43与另一压辊44通过键连接，两个压辊44轴向平行设置，且两个压辊44的轴线位于同一竖直面上，主动齿轮42、从动齿轮43以及两个压辊44均与工作台1转动连接。
参照图1，清理构件2包括用于对散热片表面进行清理的清理辊21以及用于驱动清理辊21转动的第二电机22，第二电机22通过螺栓固定于工作台1上，第二电机22的输出轴与清理辊21同轴设置，且第二电机22的输出轴与清理辊21通过联轴器连接，清理辊21与工作台1转动连接，清理辊21与压辊44轴向平行设置；清理辊21辊面上粘贴有吸附层211，吸附层211通电后便于对通过清理辊21的散热片表面的灰尘进行清理，减少灰尘对石墨烯涂布的影响。
参照图1，刮料构件5包括收集箱51、两个连接杆52以及两个刮料辊53，连接杆52一端与收集箱51内壁焊接，另一端与刮料辊53转动连接，连接杆52与刮料辊53一一对应设置，刮料辊53与散热片的侧壁抵接，收集箱51放置在涂布辊31的正下方，便于对涂料过程中掉落的石墨烯进行收集，进而便于石墨烯回收利用；连接杆52设置为伸缩杆，且连接杆52上套设有驱动连接杆52伸缩的弹簧54，便于对刮料辊53的位置进行调节，进而便于对不同尺寸的散热片进行刮料，提高刮料辊53的实用性。
参照图1和图2，烘干构件6包括烘干箱61、第一鼓风机62、加热器63以及多个风管64，第一鼓风机62通过螺栓固定于烘干箱61上，第一鼓风机62的出风口与加热器63的进风口通过管道连通，加热器63的出风口与风管64连通，风管64远离加热器63一端与烘干箱61连通，烘干箱61的侧壁上开设有供散热片通过的通孔611，便于烘干后石墨烯散热片的通过，进而便于石墨烯散热片的收集。
参照图1，除尘构件7包括罩壳71、进气管72、空气过滤器73以及第二鼓风机74，罩壳71焊接于工作台1上，且罩壳71用于阻止灰尘与涂料后的散热片接触，进气管72一端与罩壳71连通，另一端与第二鼓风机74连通，第二鼓风机74通过螺栓固定于罩壳71上，空气过滤器73通过螺栓固定于进气管72上，且空气过滤器73与进气管72连通，便于对输入的空气进行过滤，减少罩壳71内灰尘的含量，进而减少对散热片涂料的影响。
本发明实施例一种石墨烯散热片的涂布装置的实施原理为：首先启动第二电机22，第二电机22的输出轴带动清理辊21转动，使得清理辊21带动吸附层211对散热片进行清理，然后启动第一电机41，第一电机41带动主动齿轮42转动，主动齿轮42带动其一压辊44转动，同时主动齿轮42与从动齿轮43啮合，从动齿轮43带动另一压辊44转动，使得两个压辊44同时转动对散热片进行压平，然后启动第二鼓风机74，第二鼓风机74向进气管72内输送气流，气流通过空气过滤器73过滤后沿进气管72进入罩壳71，使得过滤后的气流将原有的空气排出罩壳71，然后将散热片运送至涂布辊31与支撑辊32的缝隙中，启动第三电机33，第三电机33的输出轴带动涂布辊31转动，使得石墨烯通过出料孔311溢出，经海绵层312与散热片的挤压，实现对散热片的涂料，通过弹簧54的作用力，使得刮料辊53与散热片的侧壁抵接，使得刮料辊53对散热片侧壁上溢出的石墨烯进行清理，然后通过通孔611将散热片送至烘干箱61内，启动第一鼓风机62，第一鼓风机62向加热器63内吹风，然后通过加热器63对气流加热，使得加热后的气流通过风管64进入烘干箱61，实现对涂布后散热片的烘干。
第二方面，本发明实施例公开一种石墨烯散热片的制备工艺，包括如下步骤：
步骤1：原材料的准备，首先准备散热片，然后启动第二电机22，第二电机22的输出轴带动清理辊21转动，使得清理辊21带动吸附层211对散热片进行清理，再启动第一电机41，第一电机41带动主动齿轮42转动，主动齿轮42带动其一压辊44转动，同时主动齿轮42与从动齿轮43啮合，从动齿轮43带动另一压辊44转动，使得两个压辊44同时转动对散热片进行压平，然后根据散热片对石墨烯的需求，准备石墨烯涂料。
步骤2：石墨烯的涂布，首先启动第二鼓风机74，第二鼓风机74向进气管72内输送气流，气流通过空气过滤器73沿进气管72进入罩壳71，使得过滤后的气流将原有的空气排出罩壳71，然后将散热片运送至涂布辊31与支撑辊32的缝隙中，再启动第三电机33，第三电机33的输出轴带动涂布辊31转动，然后石墨烯通过出料孔311溢出，经海绵层312与散热片的挤压，使得石墨烯涂布于散热片上，再通过弹簧54驱动连接杆52，连接杆52推动刮料辊53，使得刮料辊53对散热片上的残余石墨烯进行清理。
步骤3：对涂布后的散热片进行烘干，将涂布后的散热片通过通孔611运输至烘干箱61内，然后启动第一鼓风机62，将气流送至加热器63内，然后通过加热器63对气流进行加热，使得加热后的气流通过风管64进入烘干箱61，实现对涂布后散热片的烘干，完成石墨烯散热片的制备。
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种石墨烯散热片的涂布装置，其特征在于：包括工作台（1）、位于所述工作台（1）上的清理构件（2）以及位于所述工作台（1）上的涂布构件（3），所述涂布构件（3）包括用于对散热片进行涂料的涂布辊（31）、用于支撑散热片的支撑辊（32）以及驱动所述涂布辊（31）的转动的驱动件，所述涂布辊（31）和支撑辊（32）均与所述工作台（1）转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯散热片的涂布装置，其特征在于：还包括用于对散热片进行压平的压平构件（4），所述压平构件（4）包括第一电机（41）、主动齿轮（42）、从动齿轮（43）以及用于压平散热片的两个压辊（44），所述第一电机（41）位于所述工作台（1）上，所述第一电机（41）的输出轴与主动齿轮（42）同轴连接，所述主动齿轮（42）与其一所述压辊（44）同轴连接，所述主动齿轮（42）与从动齿轮（43）啮合，所述从动齿轮（43）与另一所述压辊（44）同轴连接，所述主动齿轮（42）、从动齿轮（43）以及两个压辊（44）均与所述工作台（1）转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯散热片的涂布装置，其特征在于：所述清理构件（2）包括用于对所述散热片表面进行清理的清理辊（21）以及用于驱动所述清理辊（21）转动的第二电机（22），所述第二电机（22）位于所述工作台（1）上，所述第二电机（22）的输出轴与所述清理辊（21）同轴连接，所述清理辊（21）与工作台（1）转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种石墨烯散热片的涂布装置，其特征在于：还包括用于对涂料后的散热片进行清理的刮料构件（5），所述刮料构件（5）包括收集箱（51）、两个连接杆（52）以及两个刮料辊（53），所述连接杆（52）一端与所述收集箱（51）内壁连接，另一端与所述刮料辊（53）转动连接，所述刮料辊（53）与散热片的侧壁抵接，所述收集箱（51）位于所述涂布辊（31）的正下方。
5.根据权利要求4所述的一种石墨烯散热片的涂布装置及制备工艺，其特征在于：所述连接杆（52）设置为伸缩杆，且所述连接杆（52）上套设有驱动所述连接杆（52）伸缩的弹簧（54）。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯散热片的涂布装置，其特征在于：所述涂料辊上开设有多个出料孔（311）。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯散热片的涂布装置，其特征在于：所述涂料辊上设置有海绵层（312）。
8.根据权利要求5所述的一种石墨烯散热片的涂布装置，其特征在于：所述工作台（1）上设置有烘干构件（6），所述烘干构件（6）包括烘干箱（61）、第一鼓风机（62）、加热器（63）以及多个风管（64），所述第一鼓风机（62）位于所述烘干箱（61）上，所述第一鼓风机（62）的出风口与所述加热器（63）的进风口连通，所述加热器（63）的出风口与所述风管（64）连通，所述风管（64）远离所述加热器（63）一端与所述烘干箱（61）连通，所述烘干箱（61）的侧壁上开设有供散热片通过的通孔（611）。
9.根据权利要求8所述的一种石墨烯散热片的涂布装置，其特征在于：还包括除尘构件（7），所述除尘构件（7）包括罩壳（71）、进气管（72）、空气过滤器（73）以及第二鼓风机（74），所述罩壳（71）位于所述工作台（1）上，且所述罩壳（71）用于阻止灰尘与涂料后的散热片接触，所述进气管（72）一端与罩壳（71）连通，另一端与第二鼓风机（74）连通，所述第二鼓风机（74）位于所述罩壳（71）上，所述空气过滤器（73）位于所述进气管（72）上。
10.根据权利要求9所述的石墨烯散热片的涂布装置的石墨烯散热片的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：原材料的准备，首先准备散热片，然后通过清理辊（21）对散热片进行清理，然后再通过压辊（44）对散热片进行压平，再根据散热片的需求，准备石墨烯涂料；
步骤2：石墨烯的涂布，首先对罩壳（71）内的原有空气进行排出，使得罩壳（71）内处于无尘环境，然后通过涂布辊（31）对散热片进行涂料，再通过刮料辊（53）对散热片上多余的涂料进行清理；
步骤3：对涂布后的散热片进行烘干，将涂布后的散热片运输至烘干箱（61）内，通过烘干箱（61）内的热风对涂布后的散热片进行烘干，完成石墨烯散热片的制备。
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- 2021-06-25 CN CN202110713543.8A patent/CN113492085B/zh active Active
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