CN115044948A - 一种节能高效的化成箔导电辊及生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种节能高效的化成箔导电辊及生产线，包括有铜制成的导电辊，导电辊的两端轴心处分别设有导电部，导电部的端部轴心位置分别设有能架设在机座轴承内的转轴端，在所述导电辊的圆周壁面上设有散热层，在所述散热层上设有接触层。本发明的目的是提供一种通过在传统的铜制导电辊上排布铝制散热条、在散热条的顶部焊接银制的接触片方案，利用散热条间的空间实现有效的散热、而金属银能达到承受更大电流，解决导电辊发热严重的问题，在应用于化成箔生产线上时，减少反应槽数量，从而降低生产成本。此外，放箔缓冲架增设的直线位移传感器能保持化成箔在线上可以恒张力输送，进一步减少断箔的情况。
Description
技术领域
本发明涉及化成箔生产设备领域，尤其涉及一种节能高效的化成箔导电辊及生产线。
背景技术
电子产品在生活中随处可见，铝电电解电容器是很多电子产品制造时必不可少的关键元器件，其中铝箔的化成是制造铝电电解电容器所需材料的主要工序之一，这一步骤生产的产品俗称化成箔。铝箔的化成是通过阳极氧化法将高压腐蚀箔在磷酸水溶液中低温氧化形成前置氧化多孔膜，在前置氧化膜的基础上采用低温、低浓度的硼酸或氢氧化钠溶液进行小电流化成后，制备成铝电电解电容器用的化成箔。铝阳极氧化膜是铝电解电容器的工作介质，其性能优劣直接会影响到铝电电解电容器的寿命。因此，生产化成箔的各个厂家以及众多高校、研究机构，都在致力于如何提高化成箔的性能研究。
导电辊是铝箔化成工序中常用到的部件，现有的导电辊一般表面是通过金属铜制作而成，但是实际生产化成箔的过程中，导电辊的电流过大时，由于金属铜内阻大，电压极易产生波动，引发导电辊发热严重的问题，直接会影响生产中化成箔高介电复合膜的性能；为了克服这一问题，很多时候需要降低导电辊的电流、并增加多几级化成的反应槽数量，来解决这一问题，但是每增加一级反应槽数量，同样会增加生产成本以及化成时间，导致生产效率同样会被影响。
另外，化成箔生产线是一头放箔，另一端收箔。放箔和收箔需要保持收放速度一致，才不会产生断箔等损坏化成箔成品的问题。以往，生产中是需要靠经验丰富的操作人员来实时调整化成过程中收箔和放箔的速度匹配，人工参与劳动强度大。但、即使有人工调整，依旧不可避免的会出现断箔的情况发生，同样会使生产效率被影响。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种节能高效的化成箔导电辊及生产线。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：一种节能高效的化成箔导电辊，包括有由金属铜制成的导电辊，导电辊的两端轴心处分别设有能和机座上的碳刷接触的导电部，导电部的端部轴心位置分别设有能架设在机座轴承内的转轴端，在所述导电辊的圆周壁面上设有散热层，在所述散热层上设有接触层。
作为本发明进一步地方案，所述散热层包括有沿所述导电辊的圆周外壁依次间隔设置的若干散热条，所述接触层分别设置在各所述散热条的顶面。
作为本发明进一步地方案，所述接触层为金属银制成的接触片。
作为本发明进一步地方案，所述散热条由金属铝制成。
通过上述方案利用散热条间的空间实现有效的散热、而金属银能达到承受更大电流的效果、电压不易产生波动，通过这样结构解决电压过高时导电辊发热严重的问题。
作为本发明优选地方案，所述接触片的顶部呈凸起的弧形。
作为本发明优选地方案，所述散热条沿所述导电辊的长度设置。
本发明还提供一种化成箔生产线，包括有依次设置的放卷装置、如上所述的节能高效的化成箔导电辊、分级阳极氧化装置、第一氧化膜修补装置、第一热处理装置、第二氧化膜修补装置和第二热处理装置以及收箔装置。
作为本发明进一步地方案，所述放卷装置包括有放卷机以及设置在放卷机与节能高效的化成箔导电辊之间的放箔缓冲架；所述收箔装置包括有收卷机以及设置在所述第二热处理装置后端与所述收卷机前端之间的收箔缓冲架。
作为本发明优选地方案，所述分级阳极氧化装置包括有依次设置的三个前置负极槽以及一个正极槽和一个后置负极槽。
作为本发明优选地方案，所述第一氧化膜修补装置包括有依次设置的一个第一修补槽和一个第一水洗槽。
作为本发明优选地方案，所述第二氧化膜修补装置包括有依次设置的第二修补槽和第二水洗槽。
作为本发明优选地方案，所述第一热处理装置和第二热处理装置为烘烤箱。
作为本发明进一步地方案，所述放箔缓冲架上设有直线位移传感器。
综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：本发明通过在传统的铜制导电辊的圆周壁面上设置一排一排依次间隔排布的铝制散热条、在散热条的顶部焊接银制的接触片方案，利用散热条间的空间实现有效的散热、而金属银能达到承受更大电流的效果、电压不易产生波动，通过这样结构解决电压过高时导电辊发热严重的问题，将这样构造的化成箔导电辊，在应用于化成箔生产线上时，保证化成箔性能的同时可以减少反应槽数量，从而降低生产成本、减少化成时间，增加生产效率。此外，放箔缓冲架增设的直线位移传感器能减少人工成本的投入、自动调整收卷速度，保持化成箔在线上可以恒张力输送，进一步减少断箔的情况。
附图说明
图1为本发明中节能高效的化成箔导电辊的立体视图。
图2为图1中A处的放大视图。
图3为本发明中节能高效的化成箔导电辊的端面视图。
图4为本发明中化成箔生产线的结构示意图。
附图标记说明：1、导电辊；11、导电部；12、转轴端；2、散热层；3、接触层；4、放卷装置；5、分级阳极氧化装置；6、第一氧化膜修补装置；7、第一热处理装置；8、第二氧化膜修补装置；9、第二热处理装置；10、收箔装置；21、散热条； 31、接触片；41、放卷机；42、放箔缓冲架；51、前前置负极槽；52、正极槽；61、第一修补槽；62、第一水洗槽；81、第二修补槽；82、第二水洗槽； 101、收卷机；102、收箔缓冲架；421、直线位移传感器； 511、后置负极槽。
具体实施方式
以下具体实施内容提供用于实施本发明的多种不同实施例或实例。当然，这些仅为实施例或实例且不希望具限制性。另外，在不同实施例中可能使用重复标号标示，如重复的数字及/或字母。这些重复是为了简单清楚的描述本发明，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
此外，其中可能用到与空间相关的用词，像是“在…下方”、“下侧”、“由内而外”、“上方”、“上侧”及类似的用词，这些关系词为了便于描述附图中一个些元件或特征与另一个些元件或特征之间的关系，这些空间关系词包括使用中或操作中的装置之不同方位，以及附图中所描述的方位。装置可能被转向不同方位旋转90度或其他方位，则其中使用的空间相关形容词也可相同地照着解释，因此不能理解为对本发明的限制，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述：如图1至图3所示的一种节能高效的化成箔导电辊，包括有表面由金属铜制成的导电辊1，导电辊1的两端轴心处分别设有能和机座100上的碳刷200接触的导电部11，导电部11表面同样由金属铜制成，导电部11的端部轴心位置分别设有能架设在机座100轴承内的转轴端12，本实施例中所提及的机座100为现有的，用于将导电辊承载，一般为两个间隔设置的轴座分别承载转轴端12，此时导电辊1的结构与现有的导电辊在结构上并无大的差异，关键在于：为了能提高导电辊1的散热和导电效率，在所述导电辊1的圆周壁面上设有散热层2，在所述散热层2上设有能承受大电流的接触层3。
其中，需要重点说明的是所述散热层2包括有沿所述导电辊1的圆周外壁依次间隔设置的若干散热条21，各个散热条21沿所述导电辊1的长度设置，通过螺栓拧在导电辊1的圆周外壁上，各个散热条21之间间隔的空间有利于导电辊1的散热；所述接触层3分别设置在各所述散热条21的顶面；具体来说：所述接触层3为金属银制成的接触片31，接触片31通过焊接的方式固定在散热条21的顶面，金属银作为正极，能承受的电流较大，反应槽作为负极，这样可以保障生产中化成箔高介电复合膜的性的同时，减少多级反应槽的数量、优化化成所用时间，增加生产效率；各所述接触片31的顶部呈凸起的弧形，各个散热条21顶面所设置的接触片31上表面相互形成一个圆形，这样在铝箔接触到接触片31顶面时，不会出现被接触片31边角割裂以及压出痕迹的情况。
另外，如图4所示为本发明提供的一种化成箔生产线，包括有依次设置的放卷装置4、如上所述的节能高效的化成箔导电辊、分级阳极氧化装置5、第一氧化膜修补装置6、第一热处理装置7、第二氧化膜修补装置8和第二热处理装置9以及收箔装置10。
当中，所述放卷装置4包括有由传动电机驱动的放卷机41以及设置在放卷机41与节能高效的化成箔导电辊之间的放箔缓冲架42组成，放箔缓冲架42由多个间隔设置的传送辊轴组成，各传送辊轴在间隔设置的基础上，上下交错设置，让铝箔上下绕行穿行于各传送辊轴之间，用于让铝箔在到节能高效的化成箔导电辊之前能够平整展开，本实施例中放箔缓冲架42和放卷机41采用现有技术，在此就不再赘述。而所述分级阳极氧化装置5包括有由不锈钢槽制成、依次设置的三个前置负极槽51以及一个正极槽52和一个后置负极槽511，铝箔经接入电流700A的节能高效的化成箔导电辊后、进入前面3个前置负极槽51以及一个正极槽52、再进入一个后置负极槽511，一个正极槽52与节能高效的化成箔导电辊接入正极电流，其他前置负极槽51和后置负极槽511接入负极电流，各个前置负极槽51以及一个正极槽52和一个后置负极槽511内均灌盛电解液，电解液采用磷酸水溶液用去离子水配置，前面3个前置负极槽51和一个后置负极槽511内的磷酸水溶液质量分数逐渐增大、并且电流接入为250A，一个正极槽52内接入电流为300A，铝箔经由电解液和恒流升压的方式，氧化温度20度，氧化时间控制在15分钟，实现分级化成得到前置氧化多孔膜。前置氧化多孔膜再进入第一氧化膜修补装置6内进行氧化膜修补，所述第一氧化膜修补装置6包括有依次设置的一个盛满磷酸的第一修补槽61进行固化和一个盛满去离子水的第一水洗槽62清洗，前置氧化多孔膜经过修补和清洗后得到无定型氧化膜，无定型氧化膜再进入第一热处理装置7，经过高温热处理后再次进入第二氧化膜修补装置8，本实施例中第二氧化膜修补装置8包括有依次设置的第二修补槽81和第二水洗槽82，第二修补槽81内盛装磷酸二氢铵溶液，经过高温热处理后的无定型氧化最后依次进入第二修补槽81将未氧化的区域再次化成后、进入盛装有去离子水的第二水洗槽82内将残余在铝箔上的药液清洗干净，清洗过后的无定型氧化膜经过第二热处理装置9烘干后得到成品化成箔。最后由收箔装置10对成品化成箔进行收卷；这里所述收箔装置10包括有由传动电机驱动的收卷机101以及设置在所述第二热处理装置9与所述收卷机101之间的收箔缓冲架102。需要说明的是所述收卷机101和所述收箔缓冲架102均为现有技术，与生产线前端的放卷机41以及放箔缓冲架42的构造基本相同，不同的是在所述放箔缓冲架42上设有直线位移传感器421，直线位移传感器421的感应端与收箔缓冲架102上的一个传送辊轴连接，当化成箔出现松垮现象时，传送辊轴会产生位移，此时直线位移传感器421捕获到信号，将信号通过预先布设的线路反馈至PLC主控器，PLC主控器控制生产线上的传动电机来加快转速或减少转速，以此来实现放箔和收箔需要保持收放速度一致，保持化成箔在整条生产线上张力的恒定、减少断箔的情况出现。
最后需要说明的是，各个负极槽和正极槽以及修补槽和水洗槽中均设置多根传输辊轴，以方便铝箔穿行。而所述第一热处理装置7和第二热处理装置9为烘烤箱，第一热处理装置7的温度和第二热处理装置9的温度不同，第一热处理装置7实际通过烘烤箱进行焙烧，其温度会控制在450°至500°之间，而第二热处理装置9仅做烘干用，温度控制在200°至300°之间，上述过程所用时间电压等参数并不是本发明要解决的问题，均采用现有的工艺即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种节能高效的化成箔导电辊，包括有由金属铜制成的导电辊（1），导电辊（1）的两端轴心处分别设有能和机座上的碳刷接触的导电部（11），导电部（11）的端部轴心位置分别设有能架设在机座轴承内的转轴端（12），其特征在于：在所述导电辊（1）的圆周壁面上设有散热层（2），在所述散热层（2）上设有接触层（3）。
2.根据权利要求1所述的一种节能高效的化成箔导电辊，其特征在于，所述散热层（2）包括有沿所述导电辊（1）的圆周外壁依次间隔设置的若干散热条（21），所述接触层（3）分别设置在各所述散热条（21）的顶面。
3.根据权利要求2所述的一种节能高效的化成箔导电辊，其特征在于，所述接触层（3）为金属银制成的接触片（31）。
4.根据权利要求2所述的一种节能高效的化成箔导电辊，其特征在于，所述散热条（21）由金属铝制成。
5.根据权利要求3所述的一种节能高效的化成箔导电辊，其特征在于，所述接触片（31）的顶部呈凸起的弧形。
6.根据权利要求2所述的一种节能高效的化成箔导电辊，其特征在于，所述散热条（21）沿所述导电辊（1）的长度设置。
7.一种化成箔生产线，其特征在于，包括有依次设置的放卷装置（4）、如权利要求1至6中任意一项所述的节能高效的化成箔导电辊、分级阳极氧化装置（5）、第一氧化膜修补装置（6）、第一热处理装置（7）、第二氧化膜修补装置（8）和第二热处理装置（9）以及收箔装置（10）。
8.根据权利要求7所述的一种化成箔生产线，其特征在于，所述放卷装置（4）包括有放卷机（41）以及设置在放卷机（41）与节能高效的化成箔导电辊之间的放箔缓冲架（42），所述收箔装置（10）包括有收卷机（101）以及设置在所述第二热处理装置（9）后端与所述收卷机（101）前端之间的收箔缓冲架（102）。
9.根据权利要求7所述的一种化成箔生产线，其特征在于，所述分级阳极氧化装置（5）包括有依次设置的三个前置负极槽（51）以及一个正极槽（52）和一个后置负极槽（511）；所述第一氧化膜修补装置（6）包括有依次设置的一个第一修补槽（61）和一个第一水洗槽（62）；所述第二氧化膜修补装置（8）包括有依次设置的第二修补槽（81）和第二水洗槽（82）；所述第一热处理装置（7）和第二热处理装置（9）为烘烤箱。
10.根据权利要求8所述的一种化成箔生产线，其特征在于，所述放箔缓冲架（42）上设有直线位移传感器（421）。
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