CN115074814A - 大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，在金属箔片上贴覆绝缘薄膜构成待刻蚀的电热薄膜；在阴极刻蚀辊的金属圆周面上贴覆绝缘的薄膜并雕刻成镂空结构；电热薄膜的金属箔片与阴极刻蚀辊的金属圆周面相对设置；随着阴极刻蚀辊的转动和电热薄膜的持续传送，电解液将两者之间的间隙填充，在电压作用下，由薄膜镂空结构处的阴极刻蚀辊作为阴极，与连通正极的金属箔片发生电解，将金属箔片刻蚀形成电热网格，从而获得电热网格薄膜；工艺简单，步骤简化，生产效率高，生产成本低，使用柔性高，尤其适用于大面积电热网格薄膜的制作，并且对环境的负面影响小。
Description
技术领域
本发明涉及刻蚀技术领域，尤其是一种大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法。
背景技术
柔性电热薄膜是一种超薄、可弯曲、电热转换效率高、升温快的加热元件。柔性电热薄膜一般由金属电热线路和贴覆在其外侧的绝缘薄膜组成，被广泛应用于航空航天、医疗器械、新能源、半导体产业等领域的加热需求。这其中，将柔性电热薄膜贴覆在飞行器、风电叶片等的迎风表面，可以起到电热防除冰的作用。在此类应用中，柔性电热薄膜的金属电热线路往往设计成电热网格形式，即电热网格薄膜，其优点是加热面积大、局部损坏不影响整体加热功能。
柔性电热网格薄膜生产中，最关键的环节是超薄金属电热网格的制备。此类金属电热网格往往采用厚度在数十微米至百余微米的超薄合金箔片通过减材制造方式获得。
现有技术中，这种电热网格制备工艺主要有三类。
其一，采用化学刻蚀方法，先将金属箔片(镍合金或不锈钢薄膜)贴覆在绝缘薄膜上，再在金属箔片上贴覆感光膜，然后对感光膜进行曝光，显出需要蚀刻去除的金属部分，再然后将此薄膜整体放入腐蚀机中进行化学腐蚀，腐蚀结束后取出硅胶薄膜并脱去感光膜，获得金属电热网格薄膜。这种工艺方法的缺陷在于：采用的腐蚀液体为酸性化学溶液，环保性差，且所生产的电热网格薄膜尺寸受到腐蚀机大小的限制。
其二，采用铣削加工方法制作电热网格箔片，这种方法适于加工多孔状电热箔片，电热网格图形无法进行复杂设计、网格电热线路宽度无法实现精细化，不利于电热网格的均匀加热。
其三，采用编织方法制备电热网格，利用现有金属电热丝作为原材料，电热线路宽度受到电热丝尺寸限制，且网格交点处的厚度至少是丝材直径的2倍，会造成电热网格薄膜厚度较大，与此同时需要确保网格交点处的两股电热丝的粘结具有一定的稳固性。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中在制作金属电热网格时采用的酸性化学溶液环保性差、对环境有较大的负面影响，生产的电热网格薄膜尺寸受到腐蚀机大小的限制以及网格无法进行复杂设计而导致的生产效率低下、网格精度不高的缺点，提供一种结构合理的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，从而能够可靠适用于大面积电热网格薄膜的制作，工艺简单，步骤简化，生产效率高，生产成本低，并且对环境的负面影响小。
本发明所采用的技术方案如下：
一种大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，包括如下步骤：
在金属箔片上贴覆绝缘薄膜，构成待刻蚀的电热薄膜；
在阴极刻蚀辊的金属圆周面上贴覆绝缘的薄膜，根据预设需求将该薄膜雕刻成镂空结构；
将所述电热薄膜穿设于轴向平行设置的阴极刻蚀辊和支撑辊的圆周面间隔之间，电热薄膜的金属箔片朝向阴极刻蚀辊，电热薄膜由支撑辊支承；
根据刻蚀要求调节电热薄膜与阴极刻蚀辊之间的距离；
所述电热薄膜的金属箔片电性连接外部电源的正极，阴极刻蚀辊的金属圆周面电性连接外部电源的负极；
电热薄膜在外部输送机构带动下沿着穿设方向传送，阴极刻蚀辊转动，电解液将电热薄膜与阴极刻蚀辊之间的间隙填充；
薄膜镂空结构处的阴极刻蚀辊作为阴极，与连通正极的金属箔片发生电解，将金属箔片刻蚀形成电热网格；
随着电热薄膜的传送，阴极刻蚀辊的转动，电解刻蚀持续进行，直至电热薄膜传送完毕。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述阴极刻蚀辊设置为快拆型的安装结构，贴覆于阴极刻蚀辊金属圆周面上的薄膜，采用低功率密度的激光束进行雕刻，形成预设的镂空结构。
通过自动覆膜机在金属箔片上贴覆绝缘薄膜，形成单侧覆膜的电热薄膜；所述金属箔片的厚度为0.03mm～0.08mm，绝缘薄膜的厚度为0.08mm～0.2mm。
所述外部输送机构包括有位于支撑辊前方的送膜辊组，和位于支撑辊后方的收膜辊组，电热薄膜依次穿设支撑于送膜辊组、支撑辊外壁面和收膜辊组中，在动力组件下进行电热薄膜的传送。
所述送膜辊组中贴合接触金属箔片的送膜辊一圆周表面电性连接外部电源的正极，在转动刻蚀过程中，金属箔片经相贴合的送膜辊一电性连接正极。
所述金属箔片传送方向的两端均缩进于绝缘薄膜，位于传送尾端处的金属箔片连接有辅助导线；在电解刻蚀后期，金属箔片传送越过送膜辊一之后，金属箔片经与送膜辊一贴合接触的辅助导线电性连接正极。
将电热薄膜穿设于阴极刻蚀辊和支撑辊之间时，将金属箔片的传动前端越过阴极刻蚀辊，即在端部留有预设距离的刻蚀空白；在电解刻蚀收尾时，在金属箔片的传动尾端亦留有预设距离的刻蚀空白；在刻蚀结束后，将辅助导线拆除，在金属箔片的首尾两端分别连接导线，并在金属箔片裸露的侧面贴覆另一层绝缘薄膜，形成电热网格薄膜。
所述送膜辊组、收膜辊组内均安装有压力调节机构，通过压力调节机构调整辊与辊之间的间隔距离，从而调整施加于辊与辊之间电热薄膜上的压力，使得电热薄膜随之传送。
在支撑辊和阴极刻蚀辊间隔的正上方设置喷嘴组件，喷嘴组件朝下释放电解液，沿着间隔的长度方向电解液呈长条形，电解液在自重作用下填充至间隔内。
在支撑辊和阴极刻蚀辊间隔的正下方设置回收箱，电解液向下回收至回收箱中；在回收箱和喷嘴组件之间连通管路，管路上串联设置过滤器和泵，构成电解液的输送回路。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，在阴极刻蚀辊上贴覆绝缘的薄膜并雕刻成镂空结构，与外部电源的负极相连作为阴极，电热薄膜的金属箔片与外部电源的正极相连，随着阴极刻蚀辊的转动和电热薄膜的持续传送，电解液将两者之间的间隙填充，在电压作用下，阴极刻蚀辊与金属箔片发生电解将其刻蚀形成电热网格，最终获得电热网格薄膜；整体工艺简单，步骤简化，大大提升了生产效率，生产成本低，使用柔性高，尤其适用于大面积电热网格薄膜的制作，并且对环境的负面影响小；
本发明还包括如下优点：
本发明中，电热薄膜成型简单，由金属箔片贴覆绝缘薄膜构成；在阴极刻蚀辊上贴覆薄膜并构成镂空结构，操作也很简单；两者传动的过程中，在填充的电解液和电压作用下发生电解，从而在金属箔片上形成刻蚀的电热网格，整体成型方法不论在工艺步骤上，还是在操作方式上，都较为方便，容易实现，便于操作，极大地助力于大面积电热网格薄膜的制取；
贴覆于阴极刻蚀辊上的薄膜由低功率密度的激光束，结合自动化的方式来成型镂空结构，其可以根据实际需求成型简单或复杂的镂空结构，不仅成型速度快，而且成型效果稳定，成型灵活性高，有效助力于不同电热网格薄膜的可靠制取；
本发明中，通过采用中性盐溶液的电解液，结合电解方法来刻蚀获得金属电热网格，与传统的酸性溶液化学腐蚀工艺相比环保性更好，且无需对每一张待刻蚀薄膜进行贴覆感光胶、曝光、显影等繁琐操作，既适于单件或小批量生产，也适用于大批量生产。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图2为本发明刻蚀前电热薄膜的结构示意图。
图3为本发明刻蚀后电热网格薄膜的结构示意图。
图4为本发明送膜辊组与收膜辊组的结构示意图。
图5为本发明阴极刻蚀辊的安装示意图。
图6为图5中A处的局部放大图。
其中：1、电源电控组件；2、送膜辊组；3、电热薄膜；4、支撑辊；5、收膜辊组；6、回收箱；7、喷嘴组件；8、阴极刻蚀辊；9、支撑架；
21、送膜辊一；22、送膜辊二；
31、金属箔片；32、绝缘薄膜；33、辅助导线；34、导线；35、电热网格；
51、收膜辊一；52、收膜辊二；
71、泵；72、过滤器；
80、镂空结构；81、导电滑环；811、电刷；82、支架；83、衔接轴；831、凹槽；84、凸块；85、紧固件；
91、转轴；92、气缸；93、电机。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，包括如下步骤：
第一步：在金属箔片31上贴覆绝缘薄膜32，构成待刻蚀的电热薄膜3；
可以通过自动覆膜机在金属箔片31上贴覆绝缘薄膜32，形成单侧覆膜的电热薄膜3；金属箔片31的厚度为0.03mm～0.08mm，绝缘薄膜32的厚度为0.08mm～0.2mm
第二步：在阴极刻蚀辊8的金属圆周面上贴覆绝缘的薄膜，根据预设需求将该薄膜雕刻成镂空结构80；
贴覆于阴极刻蚀辊8金属圆周面上的薄膜，可以采用低功率密度的激光束进行雕刻，形成预设的镂空结构80；
贴覆于阴极刻蚀辊8上的薄膜由低功率密度的激光束，结合自动化的方式来成型镂空结构80，其可以根据实际需求成型简单或复杂的镂空结构80，不仅成型速度快，而且成型效果稳定，成型灵活性高，有效助力于不同电热网格薄膜的可靠制取。
第三步：将电热薄膜3穿设于轴向平行设置的阴极刻蚀辊8和支撑辊4的圆周面间隔之间，电热薄膜3的金属箔片31朝向阴极刻蚀辊8，电热薄膜3由支撑辊4支承；
第四步：根据刻蚀要求调节电热薄膜3与阴极刻蚀辊8之间的距离；
可以将支撑辊4的端部设置压力调节机构，通过调整支撑辊4相对于阴极刻蚀辊8轴向之间的相对距离，来调节支撑于支撑辊4上的电热薄膜3与阴极刻蚀辊8之间的距离；操作方便，实用性好。
第五步：电热薄膜3的金属箔片31电性连接外部电源的正极，阴极刻蚀辊8的金属圆周面电性连接外部电源的负极；
可以在阴极刻蚀辊8端部的辊轴上安装导电滑环81，导电滑环81经电刷811将电引至阴极刻蚀辊8的金属圆周面上，使其与外部电源的负极电性连接。
第六步：电热薄膜3在外部输送机构带动下沿着穿设方向传送，阴极刻蚀辊8转动，电解液将电热薄膜3与阴极刻蚀辊8之间的间隙填充；
本实施例中，支撑辊4和阴极刻蚀辊8可以是在水平面内间隔布设，从而在相互之间构成上下贯通的间隔距离，便于从上至下流动的电解液的填充；
第七步：在电解液和电压的共同作用下，薄膜镂空结构80处的阴极刻蚀辊8作为阴极，与连通正极的金属箔片31发生电解，将金属箔片31刻蚀形成电热网格35；
第八步：随着电热薄膜3的传送，阴极刻蚀辊8的转动，电解刻蚀持续进行，直至电热薄膜3传送完毕。
本实施例中，在阴极刻蚀辊8上贴覆绝缘的薄膜并雕刻成镂空结构80，与外部电源的负极相连作为阴极，电热薄膜3的金属箔片31与外部电源的正极相连，随着阴极刻蚀辊8的转动和电热薄膜3的持续传送，电解液将两者之间的间隙填充，在电压作用下，阴极刻蚀辊8与金属箔片31发生电解将其刻蚀形成电热网格35，最终获得电热网格薄膜；整体工艺简单，步骤简化。
其中，电热薄膜3成型简单，由金属箔片31贴覆绝缘薄膜32构成；在阴极刻蚀辊8上贴覆薄膜并构成镂空结构80，操作也很简单；两者传动的过程中，在填充的电解液和电压作用下发生电解，从而在金属箔片31上形成刻蚀的电热网格35，整体成型方法不论在工艺步骤上，还是在操作方式上，都较为方便，容易实现，便于操作，极大地助力于大面积电热网格薄膜的制取。
如图5所示，阴极刻蚀辊8设置为快拆型的安装结构，便于快速拆下来安装薄膜，并对薄膜进行雕刻，而后再快速安装；便利于日常的操作使用，可靠，方便。
如图6所示，阴极刻蚀辊8两端端部的中心向外延伸有凸块84，与阴极刻蚀辊8轴向外部对称安装有衔接轴83，衔接轴83相对的端面上开设有供凸块84插装相配的凹槽831，从上至下径向贯穿衔接轴83和凸块84锁装有紧固件85，从而实现阴极刻蚀辊8与衔接轴83的快速安装，便于拆卸；其中一个衔接轴83端部衔接有旋转动力机构，从而由衔接轴83的转动带动阴极刻蚀辊8的转动。
本实施例中，阴极刻蚀辊8本体可以采用绝缘的环氧树脂制作，而后在其圆周壁面上固套金属滚筒构成金属圆周面，便于经导电滑环81、电刷811电性连接外部负极，使用过程中在电解液中使得金属圆周面形成阴极，尤其是裸露于镂空结构80的金属圆周面，其与电热薄膜3的金属箔片31之间发生电解，进行刻蚀。
第六步中的外部输送机构，可以包括有位于支撑辊4前方的送膜辊组2，和位于支撑辊4后方的收膜辊组5，电热薄膜3依次穿设支撑于送膜辊组2、支撑辊4外壁面和收膜辊组5中，并在动力组件下进行电热薄膜3的传送。
具体为，包括有上下平行设置的送膜辊一21、送膜辊二22的送膜辊组2，包括有上下平行设置的收膜辊一51、收膜辊二52的收膜辊组5，其可以上下布置并共同转动支承安装于支撑架9上；支撑辊4平行布设于支撑架9侧面外部，在高度上支撑辊4可以位于送膜辊组2和收膜辊组5之间；
使用时，电热薄膜3从送膜辊一21、送膜辊二22的圆周间隔之间穿过，绕经支撑辊4的圆周外壁面后，电热薄膜3从收膜辊一51、收膜辊二52的圆周间隔之间穿出，实现外部输送机构对电热薄膜3传送过程中的支承；
其中，送膜辊组2的其中一个辊和收膜辊组5中的其中一个辊，其轴向中心的转轴91可以衔接电机93，通过对滚旋转进行传动，比如送膜辊二22、收膜辊一51轴向端部分别衔接电机93，通过转动实现电热薄膜3的传动。
送膜辊组2中贴合接触金属箔片31的送膜辊一21圆周表面电性连接外部电源的正极，在转动刻蚀过程中，金属箔片31经相贴合的送膜辊一21圆周表面电性连接正极。
具体为，可以在送膜辊一21端部的辊轴上安装相同的导电滑环81，导电滑环81经电刷811将电引至送膜辊一21的金属圆周面上，使其与外部电源的正极电性连接，从而在传动过程中将正极引至相贴合的金属箔片31上。
送膜辊一21本体可以采用绝缘的环氧树脂制作，而后在其圆周壁面上固套金属滚筒构成金属圆周面，便于经导电滑环81、电刷811电性连接外部正极，并电性传递给电热薄膜3的金属箔片31，从而使用过程中在电解液中使得金属箔片31形成阳极。
金属箔片31传送方向的两端均缩进于绝缘薄膜32，位于传送尾端处的金属箔片31连接有辅助导线33，如图2所示；在电解刻蚀后期，金属箔片31传送越过送膜辊一21之后，金属箔片31经与送膜辊一21贴合接触的辅助导线33电性连接正极。
本实施例中，辅助导线33为无表皮的裸露导线，便于与送膜辊一21的可靠接触以及电性的稳定传递。
将电热薄膜3穿设于阴极刻蚀辊8和支撑辊4之间时，将金属箔片31的传动前端越过阴极刻蚀辊8，即在端部留有预设距离的刻蚀空白；在电解刻蚀收尾时，在金属箔片31的传动尾端亦留有预设距离的刻蚀空白；两端的刻蚀空白构成引电带；在刻蚀结束后，将辅助导线33拆除，裁减掉多余的绝缘薄膜32，在金属箔片31首尾两端的引电带上分别连接导线34，并在金属箔片31裸露的侧面贴覆另一层绝缘薄膜32，形成电热网格薄膜，如图3所示。
本实施例中，导线34带有绝缘外皮，用于在实际使用过程中与外部电源的连接。
如图4所示，送膜辊组2、收膜辊组5内均安装有压力调节机构，通过压力调节机构调整辊与辊之间的间隔距离，从而调整施加于辊与辊之间电热薄膜3上的压力，使得电热薄膜3随之传送。
具体为：送膜辊组2中的其中一个辊、收膜辊组5中的其中一个辊，比如送膜辊一21和收膜辊二52，在其端部安装有压力调节机构，从而来调节相对的间隔距离。
压力调节机构的具体结构为：包括沿着辊组平行方向布设的气缸92，气缸92输出端沿着转轴91径向，气缸92输出端安装有衔接座，转轴91贯穿套装于衔接座内，从而通过气缸92的动作，来实现转轴91在辊组平行方向上的移动，从而调整辊与辊之间的距离。
本实施例中，支撑架9上开设有容纳气缸92、并供衔接座上下移动的容纳槽，从而在气缸92动作时，由容纳槽为衔接座提供上下移动的导向，使得转轴91随之在上下方向上移动，实现间隔的稳定、可靠调整。
本实施例中，在支撑辊4的端部安装有结构相同的压力调节机构，由于支撑辊4相对于阴极刻蚀辊8是水平平行布设的，因此该压力调节机构中的气缸92输出端沿着水平方向动作，从而在水平方向上调节支撑辊4与阴极刻蚀辊8之间的间隔距离。
支撑辊4两端和阴极刻蚀辊8两端可以共同安装于水平设置的支架82上，并在支架82上通过压力调节机构安装支撑辊4。
第六步中，可以在支撑辊4和阴极刻蚀辊8间隔的正上方设置喷嘴组件7，喷嘴组件7朝下释放电解液，沿着间隔的长度方向电解液呈长条形，电解液在自重作用下填充至间隔内。
同时，可以在支撑辊4和阴极刻蚀辊8间隔的正下方设置回收箱6，电解液向下回收至回收箱6中；在回收箱6和喷嘴组件7之间连通管路，管路上串联设置过滤器72和泵71，构成电解液的输送回路。
本实施例中，通过采用中性盐溶液的电解液，结合电解方法来刻蚀获得金属电热网格35，与传统的酸性溶液化学腐蚀工艺相比环保性更好，且无需对每一张待刻蚀薄膜进行贴覆感光胶、曝光、显影等繁琐操作，既适于单件或小批量生产，也适用于大批量生产。
本发明中，可以通过较小尺寸的阴极刻蚀辊8的设置，来对大面积的电热薄膜3进行旋转电解刻蚀，获得大面积的电热网格薄膜，制作电热网格薄膜的灵活性高，使其不受装置大小的限制，并且能够根据镂空结构80的设置不同，来应对制作不同结构特征的电热网格薄膜。
作为本发明的一个优选实施例，以不锈钢合金电热网格薄膜的制作为例加以说明，包括以下步骤：
步骤一：制作待刻蚀的电热薄膜3；通过自动覆膜机在0.05mm不锈钢合金箔片上贴覆一层0.1mm聚酰亚胺薄膜，形成单侧贴覆聚酰亚胺薄膜的待刻蚀的电热薄膜3；
其中，聚酰亚胺薄膜在进给方向上的长度要大于不锈钢合金箔片，以便于传送时的固定；在不锈钢合金箔片的一端连接两根裸露金属的辅助导线33，在电热薄膜3进给到末端时，经辅助导线33使得不锈钢合金箔片与送膜辊一21圆周壁面之间仍然保持连接通电。
步骤二：准备阴极刻蚀辊8；将阴极刻蚀辊8从两端的支架82上取下来，在其表面贴覆一层绝缘的薄膜，根据电热网格35的设计数据，采用较低功率密度的激光束在薄膜上雕刻出设计好的镂空结构80；
然后将阴极刻蚀辊8重新与支架82上两端衔接轴83连接，具体为，将阴极刻蚀辊8两端的凸块84侧向卡装至衔接轴83的凹槽831中，在通过紧固件85贯穿锁紧；
接着，确认阴极刻蚀辊8的电刷811、导电滑环81与外部电源的负极电性连接。
步骤三：将待刻蚀的电热薄膜3在外部输送机构中固定；将待刻蚀的电热薄膜3中不锈钢合金面朝上，将电热薄膜3的一端首先穿过送膜辊组2，然后绕过支撑辊4，最后再穿过收膜辊组5；不锈钢合金箔片传送方向的前端稍稍越过阴极刻蚀辊8，以确保在前端留出不被刻蚀的引电带；
调整送膜辊组2、收膜辊组5中的压力调节机构，使得电热薄膜3被可靠支承，并且先调整确保送膜辊一21的金属圆周壁面紧密接触贴合电热薄膜3中不锈钢合金箔片，并压紧电热薄膜3，然后调整收膜辊组5，确保其压紧电热薄膜3。
步骤四：调整待刻蚀的电热薄膜3与阴极刻蚀辊8的间距；通过调节支撑轮两端压力调节机构，来调整其相对于阴极刻蚀辊8的距离，进而调整电热薄膜3与阴极刻蚀辊8的间距，使其达到预设的刻蚀要求。
步骤五：进行旋转电解刻蚀；开启电源电控组件1，依次启动阴极刻蚀辊8的转动驱动动力、送膜辊组2中送膜辊二22的转动驱动动力、收膜辊组5中收膜辊一51的转动驱动动力；启动泵71；
在送膜辊二22与收膜辊一51的旋转作用下，待刻蚀的电热薄膜3连续进给，同时阴极刻蚀辊8旋转，上方喷嘴组件7向下释放出长条形的电解液，电解液在自重作用下落到待刻蚀的电热薄膜3与阴极刻蚀辊8间距之间，阴极刻蚀辊8上被薄膜遮挡的部分不会发生电解刻蚀，从镂空结构80上裸露出的金属圆周面作为阴极参与电解刻蚀不锈钢合金箔片，将电热薄膜3逐渐成型为电热网格薄膜；
电解液最终落到下方的回收箱6中，经过滤器72过滤后再次送入喷嘴组件7进行重复循环利用。
电解液可以为质量分数为15％的硝酸钠盐溶液。
电解加工间隙、电解液流速、直流电源输出电压、待刻蚀电热薄膜3的送进速度、阴极刻蚀辊8旋转速度等工艺参数可以通过理论计算或者试验比较进行预设。
步骤六：待该电热薄膜3进给到末端时，关闭电源电控组件1、关闭阴极刻蚀辊8的转动驱动动力、关闭泵71，喷嘴组件7不再释放硝酸钠溶液的电解液，刻蚀停止；此时，在不锈钢合金箔片的尾部留出一部分未刻蚀的不锈钢合金作为导电带，送膜辊组2和收膜辊组5继续工作，直至整个电热网格薄膜都被送出。
步骤七：取出刻蚀加工好的单面贴覆聚酰亚胺薄膜的电热网格薄膜，去掉辅助导线33，按照要求裁剪掉多余的聚酰亚胺薄膜，在首尾两个引电带上布置导线34，再通过自动覆膜机贴覆另一层0.1mm聚酰亚胺薄膜，最终形成电热网格薄膜，不锈钢合金电热网格薄膜制作完成。
本发明中电热网格薄膜的制作工艺简单，步骤简化，大大提升了生产效率，生产成本低，使用柔性高，尤其适用于大面积电热网格薄膜的制作，并且对环境的负面影响小。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (10)
1.一种大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：包括如下步骤：在金属箔片(31)上贴覆绝缘薄膜(32)，构成待刻蚀的电热薄膜(3)；在阴极刻蚀辊(8)的金属圆周面上贴覆绝缘的薄膜，根据预设需求将该薄膜雕刻成镂空结构(80)；
将所述电热薄膜(3)穿设于轴向平行设置的阴极刻蚀辊(8)和支撑辊(4)的圆周面间隔之间，电热薄膜(3)的金属箔片(31)朝向阴极刻蚀辊(8)，电热薄膜(3)由支撑辊(4)支承；
根据刻蚀要求调节电热薄膜(3)与阴极刻蚀辊(8)之间的距离；
所述电热薄膜(3)的金属箔片(31)电性连接外部电源的正极，阴极刻蚀辊(8)的金属圆周面电性连接外部电源的负极；
电热薄膜(3)在外部输送机构带动下沿着穿设方向传送，阴极刻蚀辊(8)转动，电解液将电热薄膜(3)与阴极刻蚀辊(8)之间的间隙填充；
薄膜镂空结构(80)处的阴极刻蚀辊(8)作为阴极，与连通正极的金属箔片(31)发生电解，将金属箔片(31)刻蚀形成电热网格(35)；
随着电热薄膜(3)的传送，阴极刻蚀辊(8)的转动，电解刻蚀持续进行，直至电热薄膜(3)传送完毕。
2.如权利要求1所述的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：所述阴极刻蚀辊(8)设置为快拆型的安装结构，贴覆于阴极刻蚀辊(8)金属圆周面上的薄膜，采用低功率密度的激光束进行雕刻，形成预设的镂空结构(80)。
3.如权利要求1所述的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：通过自动覆膜机在金属箔片(31)上贴覆绝缘薄膜(32),形成单侧覆膜的电热薄膜(3)；所述金属箔片(31)的厚度为0.03mm～0.08mm，绝缘薄膜(32)的厚度为0.08mm～0.2mm。
4.如权利要求1所述的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：所述外部输送机构包括有位于支撑辊(4)前方的送膜辊组(2)，和位于支撑辊(4)后方的收膜辊组(5)，电热薄膜(3)依次穿设支撑于送膜辊组(2)、支撑辊(4)外壁面和收膜辊组(5)中，在动力组件下进行电热薄膜(3)的传送。
5.如权利要求4所述的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：所述送膜辊组(2)中贴合接触金属箔片(31)的送膜辊一(21)圆周表面电性连接外部电源的正极，在转动刻蚀过程中，金属箔片(31)经相贴合的送膜辊一(21)电性连接正极。
6.如权利要求5所述的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：所述金属箔片(31)传送方向的两端均缩进于绝缘薄膜(32)，位于传送尾端处的金属箔片(31)连接有辅助导线(33)；在电解刻蚀后期，金属箔片(31)传送越过送膜辊一(21)之后，金属箔片(31)经与送膜辊一(21)贴合接触的辅助导线(33)电性连接正极。
7.如权利要求6所述的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：将电热薄膜(3)穿设于阴极刻蚀辊(8)和支撑辊(4)之间时，将金属箔片(31)的传动前端越过阴极刻蚀辊(8)，即在端部留有预设距离的刻蚀空白；在电解刻蚀收尾时，在金属箔片(31)的传动尾端亦留有预设距离的刻蚀空白；在刻蚀结束后，将辅助导线(33)拆除，在金属箔片(31)的首尾两端分别连接导线(34)，并在金属箔片(31)裸露的侧面贴覆另一层绝缘薄膜(32)，形成电热网格薄膜。
8.如权利要求4所述的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：所述送膜辊组(2)、收膜辊组(5)内均安装有压力调节机构，通过压力调节机构调整辊与辊之间的间隔距离，从而调整施加于辊与辊之间电热薄膜(3)上的压力，使得电热薄膜(3)随之传送。
9.如权利要求1所述的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：在支撑辊(4)和阴极刻蚀辊(8)间隔的正上方设置喷嘴组件(7)，喷嘴组件(7)朝下释放电解液，沿着间隔的长度方向电解液呈长条形，电解液在自重作用下填充至间隔内。
10.如权利要求9所述的大面积电热网格的旋转电解刻蚀方法，其特征在于：在支撑辊(4)和阴极刻蚀辊(8)间隔的正下方设置回收箱(6)，电解液向下回收至回收箱(6)中；在回收箱(6)和喷嘴组件(7)之间连通管路，管路上串联设置过滤器(72)和泵(71)，构成电解液的输送回路。
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| CN113106533A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-13 | 南京航空航天大学 | 一种金属电加热丝的扁平射流电解刻蚀装置及方法 |
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