CN114100956A - 压力传感器在狭缝涂布系统中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用。所述狭缝涂布系统包括涂布料液贮存设备、进料泵和狭缝涂布模头；其中，所述狭缝涂布模头设置有至少一个进料通道和狭缝通道出料口；所述进料通道用于供涂布料液进入；所述狭缝通道出料口用于供涂布料液流出并进行涂布；所述进料泵的一端与所述涂布料液贮存设备相连；所述压力传感器的一端与所述进料泵的另一端相连，所述压力传感器的另一端与所述进料通道的入口端相连，所述压力传感器用于控制所述狭缝通道出料口的出液压力。本发明将压力传感器应用在狭缝涂布系统中，可以减少狭缝涂布起始端涂布液的聚集。

Description

压力传感器在狭缝涂布系统中的应用

技术领域

本发明涉及一种涂覆模具，尤其涉及一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用。

背景技术

狭缝式涂布是一种高精密的涂布方式，不仅用于传统行业，如胶带、电影底片、功能隔膜、封装膜和墙壁纸的制造；亦用在高增值的电子产业，如印刷电路板、电容膜和光学膜等的制造。而且，还应用于发展迅速的再生能源产业，如锂电池和钙钛矿太阳能电池的制备。

狭缝涂布的工作原理为在压力作用下涂布液从涂布头的缝隙挤出而转移到基材上。目前狭缝涂布的技术研究主要集中在涂布头的设计上，因为它是决定涂布质量好坏的重要因素之一。现有的狭缝涂布头通常由上模、下模，以及上模和下模之间的垫片组成，垫片的设置可以在上模和下模之间的一侧形成具有出料口的狭缝通道，涂布液通过所述狭缝通道向出料口挤出而进行涂布作业。

传统的狭缝涂布技术涂布过程中，在压力的作用下，在基材的起始端涂布液容易堆积聚集，造成基材上的涂布液不平整，不仅影响涂布操作，而且影响涂膜质量。

因此，为了改善狭缝涂布起始端涂布液聚集，亟需提供一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用。本发明将压力传感器应用在狭缝涂布系统中，能够减少涂布起始端涂布液的聚集，提高涂膜精度。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

本发明提供一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，所述狭缝涂布系统包括涂布料液贮存设备、进料泵和狭缝涂布模头；其中，

所述狭缝涂布模头设置有至少一个进料通道和狭缝通道出料口；所述进料通道用于供涂布料液进入；所述狭缝通道出料口用于供涂布料液流出并进行涂布；

所述进料泵的一端与所述涂布料液贮存设备相连；

所述压力传感器的一端与所述进料泵的另一端相连，所述压力传感器的另一端与所述进料通道的入口端相连，所述压力传感器用于控制所述狭缝通道出料口的出液压力。这样有利于控制狭缝通道出液口的出液压力，减少狭缝涂布起始端涂布液的聚集。

本发明经过研究和实验发现，通过将压力传感器嵌入狭缝涂布系统，控制涂布过程中压力的输入以及输出，分阶段的控制涂布过程中的压力大小。可以通过压力传感器能够更好的控制出液压力情况，以及在出液过程中压力的稳定性，很好地控制涂布成膜质量，减小涂布起始端涂布液的聚集。

根据本发明的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，优选地，所述狭缝涂布系统还包括第一转换接头，所述第一转换接头分别与所述进料通道的入口端和所述压力传感器相连。这样有利于压力传感器的安装与使用。

根据本发明的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，优选地，所述压力传感器的压力控制范围为0.01～10MPa，优选为0.05～5MPa；所述涂布料液的粘度为0.5～100000cps，优选为50～500cps。

根据本发明的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，优选地，所述狭缝涂布模头由上模、下模和位于上模和下模之间的垫片构成；所述狭缝涂布模头还设置有至少一个排气通道、物料腔和狭缝通道；其中，

所述进料通道、排气通道和物料腔分别设置于所述下模上；所述排气通道位于所述进料通道的上方；所述排气通道和所述进料通道分别与所述物料腔相连通；所述排气通道用于排出所述物料腔内的气体；所述下模还具有第一突起部；

所述上模具有与所述第一突起部相对应的第二突起部；

所述垫片设置有开口和凹槽，所述凹槽与所述开口相连通；

所述上模、凹槽和下模之间形成所述狭缝通道；所述物料腔与所述狭缝通道相连通；所述第一突起部、开口和第二突起部之间形成所述狭缝通道出料口。这样有利于将涂布模头内腔的气体排出，而提高涂膜精度，使得涂布薄膜的厚度更均匀。

根据本发明的一个实施方式，所述下模设置有一个进料通道和一个排气通道，所述排气通道位于所述进料通道的上方。

本发明经过研究和实验还发现，通过设置位于进料通道上方的排气通道，可以实现涂布模头内腔的气体的排出，可使得涂布薄膜厚度更均匀，提高了涂膜精度。本发明所得到的薄膜厚度很薄。薄膜厚度在300nm至30μm。所述涂布模头内腔为上膜、下模和垫片之间形成的腔体，包括所述狭缝通道。本发明可以避免原先的模头倒置排气的工艺，因为模头倒置会破坏已调试好的零点位置参数，且经常装卸影响工序时间，造成不必要的损失。

在本发明中，当涂布模头正置使用(即上模在上方，下模在下方)或倒置时，排气通道均位于进料通道的上方即可。也就是说，当涂布模头在不同的使用状态(比如倒置)下，进料通道可能成为排气通道，而排气通道可能成为进料通道。

在本发明中，垫片可以是金属材料，复合高分子材料或特种高分子材料(如PEEK)等制成的。垫片的开口设置于垫片的边缘，垫片的凹槽设置于垫片的中部，且凹槽与开口相连通。凹槽的形状可以根据涂布料液的流动性能进行调整。比如，涂布料液的流动性太好或者太差，则需要设计不同的凹槽，比如更改长度或宽度，斜面的长度或角度等等，以保证在狭缝通道出料口出来的涂布料液是稳定的，易于调控的。

根据本发明的一个具体实施方式，凹槽由V形部和长方形部构成，V形部和长方形部相连通。

在某些实施方案中，所述上模上设置有用于调节狭缝通道出料口宽度的组件，用于实现微小调节狭缝通道出料口的出液宽度。所述用于调节狭缝通道出料口宽度的组件的结构没有特别限定，本领域已知的哪些即可。

根据本发明的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，优选地，所述下模具有顶面部、底面部、定位紧固面部、斜面部和两个侧面部，且所述顶面部与所述底面部相对设置，所述定位紧固面部与所述斜面部相对设置；两个侧面部相对设置；所述顶面部和所述斜面部之间相交并形成所述第一突起部；

所述垫片与所述顶面部贴合；所述物料腔设置于所述顶面部上；所述物料腔上设置有进料口和排气口；

所述进料通道的入口端为进料孔，所述进料孔设置于所述定位紧固面部上；所述定位紧固面上还设置有排气孔；所述排气孔位于所述进料孔的上方；所述进料孔与所述物料腔的进料口相连通，并形成所述进料通道；所述排气孔与所述物料腔的排气口相连通，并形成所述排气通道。这样有利于将涂布模头内腔的气体排出，而提高涂膜精度。

根据本发明的一个实施方式，所述下模具有顶面部、底面部、定位紧固面部、斜面部、两个侧面部，且所述顶面部与所述底面部相对设置，所述定位紧固面部与所述斜面部相对设置；所述顶面部和所述斜面部之间相交并形成第一突起部；两个侧面部相对设置；所述顶面部、底面部、定位紧固面部、斜面部和两个侧面部形成截面为梯形的结构。

根据本发明的一个具体实施方式，所述垫片位于所述下模的顶面部和所述上模之间。

在本发明中，所述排气通道用于将物料腔内的气体以及狭缝通道内的气体排出。

在本发明中，所述物料腔为在所述下模的顶面部上设置的凹陷结构。

在某些实施方案中，所述进料口朝向所述狭缝通道的一侧设置为圆弧形结构。这样的结构可以起到一定的导流作用，缓解涂布料液在进料口处的阻力不均匀的因素。

根据本发明的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，优选地，所述狭缝涂布系统还包括连接块、第二转换接头和双通开关；其中，

所述连接块设置于所述定位紧固面部上，且所述连接块上设置有与所述进料孔和所述排气孔分别相对应的连接孔；

所述第一转换接头和第二转换接头分别设置于与进料孔相对应的连接孔以及与排气孔相对应的连接孔上；

所述双通开关与第二转换接头相连，用于控制排气通道的开闭。这样有利于控制涂布模头内腔的气体的排出时机，提高涂膜精度。这样有利于双通开关的安装和固定。

在本发明中，双通开关可以为二通阀。

在本发明中，双通开关开启时，排气孔出液阻力远小于狭缝通道出料口的出液阻力，在不需要堵塞涂布模头的狭缝通道的条件下，可实现压力传感器在狭缝涂布系统中的应用内腔的气体排出。双通开关关闭时，可正常实现涂布工作。

在本发明中，通过在所述定位紧固面部上设置连接块，连接块上设置有与所述进料孔和所述排气孔相对应的连接孔；并通过在连接孔上设置转换接头，从而方便连接双通开关。

在某些实施方案中，所述连接块与所述定位紧固面部之间设置有硅胶垫，用于密封以及保护定位紧固面部；硅胶垫上设置有分别与进料孔和排气孔相对应的硅胶垫孔。

根据本发明的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，优选地，所述上模和所述下模的横截面均呈梯形，所述上模和所述下模对称设置；所述上模、垫片和下模之间通过螺栓固定连接。这样有利于形成性能稳定的狭缝涂布模头。

根据本发明的一个实施方式，所述上模的截面呈梯形，所述上模与所述下模相对称。

在本发明中，为了实现上模和下模的装配精度和可靠性，可以设置多个定位孔而供螺栓穿过固定。

根据本发明的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，优选地，所述物料腔的横截面呈椭圆形、U形、方形或V形。

根据本发明的一个实施方式，所述物料腔的横截面呈V形。根据本发明的一个具体实施方式，V形的夹角为大于0度小于180度，且V形夹角的顶点靠近定位紧固面部。

根据本发明的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，优选地，所述垫片的厚度为0.1～0.5mm；

所述进料泵选自活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或叶片泵中的一种。

在某些实施方案中，垫片的厚度为0.1mm。在另一些实施方案中，垫片的厚度为0.15mm。在再一些实施方案中，垫片的厚度为0.2mm。

根据本发明的一个具体实施方式，所述进料泵为活塞泵。

在本发明中，所述进料泵与涂布料液贮存设备相连。开启进料泵后，进料泵可以将涂布料液贮存设备内的涂布料液泵入至进料通道。

根据本发明的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，优选地，所述狭缝涂布系统还包括卡扣和压条；

所述卡扣设置于所述下模和所述上模的两个侧面部上；

所述压条设置于卡扣与所述侧面部之间，用于密封所述狭缝通道出料口的两侧。

在某些实施方案中，所述压条为硅胶条。在另一些实施方案中，所述压条为高分子化合物密封胶条。

在本发明中，卡扣的结构没有特别限制，本领域已知的那些即可。

本发明通过设置压力传感器能够更好的控制狭缝通道出料口的出液压力情况，以及在出液过程中压力的稳定性，减少涂布起始端涂布液的聚集，很好的控制涂布成膜质量，节省了原材料，提高了材料利用率。而且，本发明的狭缝涂布系统能够实现高效排除模头腔体内部的气体(包括物料腔和狭缝通道内的气体)，以解决由于气泡而产生的薄膜有孔洞、薄膜厚度不均匀等问题，进而提高涂膜精度。此外，本发明可根据狭缝涂布模头的使用状态，可将原来的进料通道作为排气通道，而同时将原来的排气通道换为进料通道，进一步提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用的狭缝涂布系统与压力传感器的连接示意图。

图2为本发明的一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用的狭缝涂布模头的截面示意图。

图3为本发明的一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用的一种垫片的示意图。

图4为本发明的一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用的下模的侧面示意图。

图5为本发明的一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用的正面示意图。

图6为采用实施例2的狭缝涂布系统所得的薄膜图。

图7为采用比较例1的狭缝涂布系统(未使用压力传感器)所得的薄膜图。

附图标记说明如下：

1-涂布料液贮存设备；2-进料泵；3-压力传感器；4-狭缝涂布模头；100-上模；110-用于调节狭缝通道出料口宽度的组件；200-下模；201-顶面部；202-底面部；203-定位紧固面部；204-斜面部；205-第一突起部；210-进料通道；211-进料孔；220-排气通道；221-排气孔；230-物料腔；300-垫片；310-开口；320-凹槽；10-狭缝通道出料口；20-连接块；30-螺栓孔；40-垫片螺孔；50-紧固面锁紧螺栓；60-双通开关。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

图1为本发明的一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用的狭缝涂布系统与压力传感器的连接示意图。图2为本发明的一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用的狭缝涂布模头的截面示意图。

如图1～图5所示，狭缝涂布系统包括涂布料液贮存设备1、进料泵2和狭缝涂布模头4。

狭缝涂布模头4具有至少一个进料通道210和狭缝通道出料口10。进料通道210用于供涂布料液进入。狭缝通道出料口10用于供涂布料液流出并进行涂布。进料泵2的一端与涂布料液贮存设备2相连，进料泵2的另一端与压力传感器3的一端与相连。压力传感器3的另一端与进料通道210的入口端相连，压力传感器3用于控制狭缝通道出料口10的出液压力。本实施例的进料泵2为活塞泵。本实施例中的压力传感器3的压力控制为0.09MPa。涂布料液的粘度为100cps。

狭缝涂布模头4由上模100、下模200和位于上模100和下模200之间的垫片300构成。

下模200具有顶面部201、底面部202、定位紧固面部203、斜面部204和两个侧面部，且顶面部201与底面部202相对设置，定位紧固面部203与斜面部204相对设置，两个侧面部相对设置。顶面部201和斜面部204之间相交并形成第一突起部205。

狭缝涂布模头4还具有至少一个排气通道220、物料腔230和狭缝通道。排气通道220位于进料通道210的上方。进料通道210和排气通道220设置于下模200上。物料腔230设置于下模200的顶面部201上。排气通道220和进料通道210分别与物料腔230相连通。排气通道220用于排出物料腔230内的气体。物料腔230的横截面呈V形。物料腔230上设置有进料口和排气口。定位紧固面部203上设置有进料孔211和排气孔221。进料孔211即为进料通道210的入口端。排气孔221位于进料孔211的上方。进料孔211与物料腔230的进料口相连通，并形成进料通道210。排气孔221与物料腔230的排气口相连通，并形成排气通道220。本实施例的狭缝涂布模头4正置使用，其进料通道就是图1中的进料通道210。

上模100具有与第一突起部205相对应的第二突起部。上模100和下模200的形状一致，上模100和下模200的横截面均呈梯形，上模100和下模200对称设置。

垫片300与顶面部201贴合。垫片300设置有开口310和凹槽320，凹槽320与开口310相连通。如图3所示，凹槽由V形部和长方形部构成，V形部和长方形部相连通。

上模100、凹槽320和下模200之间形成狭缝通道。物料腔230与狭缝通道相连通，用于涂布料液流通。排气通道220还用于排出狭缝通道210内的气体。

第一突起部205、开口310和第二突起部之间形成狭缝通道出料口10。狭缝通道出料口10与狭缝通道相连通。

上模100、垫片300和下模200之间通过螺栓固定连接。垫片上设置有垫片螺孔40(垫片300上的垫片螺孔40未全部示出)，下模设置有螺栓孔30，用于穿过螺栓而固定垫片300。上模100设置有用于调节狭缝通道出料口10宽度的组件110。上模100和下模200还通过紧固面锁紧螺栓50紧固。

狭缝涂布系统还包括连接块20、第一转换接头、第二转换接头和双通开关60。连接块20设置于定位紧固面部203上，且连接块20上设置有与进料孔211和排气孔221相对应的连接孔。第一转换接头的一端设置于与进料孔相对应的连接孔上，第一转换接头的另一端与压力传感器3相连。第二转换接头设置于与排气孔相对应的连接孔上。双通开关60与第二转换接头相连，用于控制排气通道220的开闭。本实施例的双通开关60为二通阀。

实施例2

除了以下结构之外，其余与实施例1相同：

所述狭缝涂布系统还包括卡扣和压条。下模200和上模100的两个侧面部上分别设置有卡扣。压条设置于卡扣与侧面部之间，用于密封狭缝通道出料口10的两侧。

比较例1

与实施例2的区别在于，未使用压力传感器。

实验例

分别采用实施例2和比较例1的狭缝涂布系统进行涂布，得到薄膜。结果见图6和图7。

从图6和图7可以看出，使用压力传感器后，所得薄膜的起始端积液较少。未使用压力传感器，所得薄膜的起始端积液较多。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，其特征在于，所述狭缝涂布系统包括涂布料液贮存设备、进料泵和狭缝涂布模头；其中，

所述狭缝涂布模头设置有至少一个进料通道和狭缝通道出料口；所述进料通道用于供涂布料液进入；所述狭缝通道出料口用于供涂布料液流出并进行涂布；

所述进料泵的一端与所述涂布料液贮存设备相连；

所述压力传感器的一端与所述进料泵的另一端相连，所述压力传感器的另一端与所述进料通道的入口端相连，所述压力传感器用于控制所述狭缝通道出料口的出液压力。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述狭缝涂布系统还包括第一转换接头，所述第一转换接头分别与所述进料通道的入口端和所述压力传感器相连。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述压力传感器的压力控制范围为0.01～10MPa；所述涂布料液的粘度为0.5～100000cps。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述狭缝涂布模头由上模、下模和位于上模和下模之间的垫片构成；所述狭缝涂布模头还设置有至少一个排气通道、物料腔和狭缝通道；其中，

所述进料通道、排气通道和物料腔分别设置于所述下模上；所述排气通道位于所述进料通道的上方；所述排气通道和所述进料通道分别与所述物料腔相连通；所述排气通道用于排出所述物料腔内的气体；所述下模还具有第一突起部；

所述上模具有与所述第一突起部相对应的第二突起部；

所述垫片设置有开口和凹槽，所述凹槽与所述开口相连通；

所述上模、凹槽和下模之间形成所述狭缝通道；所述物料腔与所述狭缝通道相连通；所述第一突起部、开口和第二突起部之间形成所述狭缝通道出料口。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述下模具有顶面部、底面部、定位紧固面部、斜面部和两个侧面部，且所述顶面部与所述底面部相对设置，所述定位紧固面部与所述斜面部相对设置；两个侧面部相对设置；所述顶面部和所述斜面部之间相交并形成所述第一突起部；

所述垫片与所述顶面部贴合；所述物料腔设置于所述顶面部上；所述物料腔上设置有进料口和排气口；

所述进料通道的入口端为进料孔，所述进料孔设置于所述定位紧固面部上；所述定位紧固面上还设置有排气孔；所述排气孔位于所述进料孔的上方；所述进料孔与所述物料腔的进料口相连通，并形成所述进料通道；所述排气孔与所述物料腔的排气口相连通，并形成所述排气通道。

6.根据权利要求5所述的压力传感器在狭缝涂布系统中的应用，其特征在于，所述狭缝涂布系统还包括连接块、第二转换接头和双通开关；其中，

所述连接块设置于所述定位紧固面部上，且所述连接块上设置有与所述进料孔和所述排气孔分别相对应的连接孔；

所述第一转换接头和第二转换接头分别设置于与进料孔相对应的连接孔以及与排气孔相对应的连接孔上；

所述双通开关与第二转换接头相连，用于控制排气通道的开闭。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述上模和所述下模的横截面均呈梯形，所述上模和所述下模对称设置；所述上模、垫片和下模之间通过螺栓固定连接。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述物料腔的横截面呈椭圆形、U形、方形或V形。

9.根据权利要求4～8任一项所述的应用，其特征在于，

所述垫片的厚度为0.1～0.5mm；

所述进料泵选自活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或叶片泵中的一种。

10.根据权利要求5～8任一项所述的应用，其特征在于，所述狭缝涂布系统还包括卡扣和压条；

所述卡扣设置于所述下模和所述上模的两个侧面部上；

所述压条设置于卡扣与所述侧面部之间，用于密封所述狭缝通道出料口的两侧。

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