CN116288227A - 金属化薄膜加工装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了金属化薄膜加工装置，涉及金属化薄膜加工技术领域，该加工装置，包括密封箱体、气泵、涡旋管，密封箱体内从对薄膜放料至对薄膜收料方向依次转动设置有放卷辊、预热辊、冷却辊、收卷辊，气泵、涡旋管均设置在密封箱体外部，涡旋管具有输入端、热气输出端、冷气输出端，气泵输出端通过输入管与涡旋管输入端连接，涡旋管热气输出端连接有第一电磁阀组，第一电磁阀组具有至少两个热气输出端，第一电磁阀组热气输出端通过热气输出管与预热空心轴进气端密封转动连接，涡旋管产生的热空气以流动的方式输入预热辊内，使预热辊表面温度接近于恒温状态；使预热辊表面温度更好控制，对薄膜预热更加均匀，薄膜不易形变。

Description

金属化薄膜加工装置及工艺

技术领域

本发明涉及金属化薄膜加工技术领域，尤其涉及金属化薄膜加工装置及工艺。

背景技术

金属化薄膜即在聚酯薄膜的表面蒸镀一层金属膜代替金属箔作为电极，金属化膜层的厚度远小于金属箔的厚度，目前，金属化薄膜主要通过真空镀膜机加工制备，包括绝缘薄膜放卷机构、镀膜机构、以及镀入金属层后的薄膜收卷机构。

现有技术申请公布号CN106244996A公开的一种金属化薄膜加工用加厚镀膜装置，按照工艺流程从前至后依次预热机构、第一蒸发镀膜装置、第二蒸发镀膜装置；所述预热机构包括连杆传动机构、加热器、第一伸缩装置；所述第一蒸发镀膜装置包括第一蒸镀鼓、第一蒸发舟；所述第一蒸发舟设置在所述第一蒸镀鼓的下方，通过第一伸缩装置的伸缩运动带动传动杆摆动，从而带动加热器左右摆动，使得加热器实现三维立体的运动，并能实现在同一水平面的运动，对绝缘薄膜进行预热。

其主要是通过电加热的方式对薄膜加热，电加热温度不易控制，且通过电加热辐射，也会使得热辐射方向温度逐渐升高，持续升高的温度也会导致薄膜形变，影响金属化薄膜质量。

鉴于此，本申请发明人发明了金属化薄膜加工装置及工艺。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了金属化薄膜加工装置及工艺。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：金属化薄膜加工装置，包括密封箱体、气泵、涡旋管，密封箱体内从对薄膜放料至对薄膜收料方向依次转动设置有放卷辊、预热辊、冷却辊、收卷辊，蒸发舟设置在冷却辊下方，预热辊内部中空，预热辊两端固定穿设有预热空心轴，预热空心轴与预热辊内部连通，预热辊贯穿密封箱体，预热辊通过密封转动件与密封箱体转动密封连接，气泵、涡旋管均设置在密封箱体外部，涡旋管具有输入端、热气输出端、冷气输出端，气泵输出端通过输入管与涡旋管输入端连接，涡旋管热气输出端连接有第一电磁阀组，第一电磁阀组具有至少两个热气输出端，第一电磁阀组热气输出端通过热气输出管与预热空心轴进气端密封转动连接，涡旋管产生的热空气以流动的方式输入预热辊内，使预热辊表面温度接近于恒温状态。

进一步地，预热空心轴通过第一旋转接头与热气输出管密封转动连接，热空心轴进气端固定在第一旋转接头一端，第一旋转接头另一端与热气输出管固定。

进一步地，预热辊内壁设置若干片第一翅片，第一翅片沿预热辊长度方向设置，若干片第一翅片沿预热辊内部均匀分布，第一翅片设置方向与预热辊内热空气流动方向一致。

进一步地，放卷辊与冷却辊之间设置若干个预热辊，镀膜前薄膜依次通过若干个预热辊表面，第一电磁阀组热气输出端不少于预热辊的数量，第一电磁阀组热气输出端均通过不同的热气输出管将热空气输入不同的预热辊内。

进一步地，沿薄膜移动方向上的若干个预热辊表面温度逐渐增高。

进一步地，冷却辊内部中空，冷却辊两端固定穿设有冷却空心轴，冷却空心轴贯穿密封箱体，冷却空心轴通过转动密封件与密封箱体密封转动连接，冷却空心轴内与冷却辊内连通，涡旋管冷气输出端，设置有第二电磁阀组，第二电磁阀组具有若干个冷气输出端，第二电磁阀组冷气输出端通过冷气输出管与冷却空心轴一端转动密封连接，涡旋管产生的冷空气以流动的方式输入冷却辊内，使冷却辊表面温度接近于恒温状态。

进一步地，冷却辊内壁设置若干片第二翅片，第二翅片沿冷却辊长度方向设置，若干片第二翅片沿冷却辊内部均匀分布，第二翅片设置方向与冷却辊内冷空气流动方向一致。

进一步地，密封箱体内设置有第一激光测温仪与第二激光测温仪，第一激光测温仪用于监测预热辊表面温度，第二激光测温仪用于监测冷却辊表面温度，第一激光测温仪与第二激光测温仪均与控制设备信号连接。

进一步地，密封箱体内横向设置有隔热板，隔热板将密封箱体内分为上下两个腔室，位于密封箱体内上方的腔室为驱动室，位于密封箱体下方的腔室为蒸发室，蒸发舟位于蒸发室内，放卷辊、预热辊、冷却辊、收卷辊均位于驱动室内，隔热板中部开孔，冷却辊底端通过开孔延伸至蒸发室内。

本发明提供金属化薄膜加工工艺，包括以下步骤：

S1、预热，对镀膜前的薄膜进行预热；

S2、镀膜，对经过蒸发舟上方的镀膜；

S3、冷却，对镀膜时的薄膜冷却；

S4、收卷，薄膜镀膜后形成金属化薄膜，对金属化薄膜收卷。

本发明的有益效果：

(1)本发明金属化薄膜加工装置，当需对镀膜前的薄膜进行预热时，启动气泵，气泵压缩空气导入涡旋管内，压缩空气在涡旋管旋转，热空气靠近涡旋管内壁旋转，冷空气位于涡旋管内中心处旋转，热空气与冷空气分离，热空气从涡旋管热气输出端流出，通过热气输出管输入预热辊内，预热辊吸收热空气中的热量，并将热量传导给经过预热辊的薄膜，被吸收热量的空气从位于预热辊另一端的预热空心轴排出，通过控制第一电磁阀组，调节预热辊内的进气量，以流动的空气控制预热辊表面温度，预热辊表面温度更好控制，使得预热辊表面温度接近于恒温状态，相对传统的加热灯对薄膜加热，温度更好控制，对薄膜预热更加均匀，薄膜不易形变。

(2)本发明金属化薄膜加工装置，其次被热空气从预热辊内一端进，从预热辊另一端处，过多的热量不会在密封箱体内聚集，多余的热量直接从预热辊一端排出，而加热灯产生热量容易在密封箱体聚集，会导致密封箱体整体温度升高，不利于镀膜后的金属膜冷却。

(3)本发明金属化薄膜加工装置，通过在镀膜前薄膜移动方向上，将预热辊表面温度设置为依次递增，使镀膜前薄膜逐渐升温，使镀膜前薄膜升温更加均匀。

(4)本发明金属化薄膜加工装置，当需对镀膜时薄膜进行降温冷却时，涡旋管产生的冷空气从第二电磁阀组冷气输出端流出，通过冷气输出管输入冷却空心轴内，经冷却空心轴输入冷却辊内，冷空气将冷却辊表面的热量快速吸走，从冷却辊另一端的冷却空心轴排出，可通过控制第二电磁阀组开度，调节冷却辊内的进气量，以流动的冷空气控制预热辊表面温度，预热辊表面温度更好控制，使预热辊表面温度接近于恒温状态，即长时间处于恒定的低温状态，更易对镀膜时薄膜进行快速冷却降温。

(5)本发明金属化薄膜加工装置，在预热辊、冷却辊作用下，以及在第一激光测温仪与第二激光测温仪温度实时反馈下，再由控制设备分别调整第一电磁阀组热气输出端开度以及调整第二电磁阀组冷气输出端开度，使驱动室温度处于动态平衡状态，使得驱动室内不会过高，也不会过低，减少温度对薄膜的影响，进一步稳定金属化薄膜品质。

附图说明

图1为本发明的金属化薄膜加工装置内部结构示意图；

图2为本发明实施例中涡旋管安装结构示意图；

图3为本发明另一实施例中涡旋管安装结构示意图；

图中：1、密封箱体；2、放卷辊；3、预热辊；4、蒸发舟；5、冷却辊；6、隔热板；7、收卷辊；8、涡旋管；9、第一电磁阀组；10、第二电磁阀组；11、控制设备；12、气泵；13、第一旋转接头；14、第二旋转接头；101、蒸发室；102、驱动室；30、第一翅片；31、预热空心轴；32、第一激光测温仪；50、第二翅片；51、冷却空心轴；52、第二激光测温仪。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

实施例一

请参阅图1所示，本实施例所述金属化薄膜加工装置，包括密封箱体1、放卷辊2、预热辊3、蒸发舟4、冷却辊5收卷辊7、涡旋管8、气泵12，密封箱体1内从对薄膜放料至对薄膜收料依方向次转动设置有放卷辊2、预热辊3、冷却辊5、收卷辊7；薄膜经放卷辊2放料后，经过预热辊3，预热辊3对镀膜前的薄膜进行预热，同时对薄膜进行改向，预热后的薄膜经过冷却辊5表面，由设置在冷却辊5正下方的蒸发舟4，将金属蒸发，在薄膜表面形成金属薄膜，本实施例金属材质为铝，铝可以牢固附着在薄膜表面，冷却辊5对薄膜和薄面形成的金属层，快速降温，避免高温给薄膜造成损伤，然后收卷在收卷辊7表面。

预热辊3内部中空，预热辊3两端固定穿设有预热空心轴31，预热空心轴31与预热辊3内部连通，预热辊3贯穿密封箱体1，预热辊3通过密封转动件与密封箱体1转动密封连接，密封转动件可以是密封轴承或其它能够使预热空心轴31与密封箱体1密封转动连接的部件，本实施例对其进行使用，未对其改进。

请参阅图2所示，气泵12、涡旋管8均设置在密封箱体1外部，涡旋管8具有输入端、热气输出端、冷气输出端，涡旋管8内热气流动方向与图2中B方向所示，涡旋管8内冷气流动方向与图2中C方向所示。

气泵12输出端通过输入管与涡旋管8输入端连接，涡旋管8热气输出端连接有第一电磁阀组9，第一电磁阀组9具有至少两个热气输出端，第一电磁阀组9热气输出端通过热气输出管与预热空心轴31进气端密封转动连接，具体的，预热空心轴31通过第一旋转接头13与热气输出管密封转动连接，预热空心轴31进气端固定在第一旋转接头13一端，第一旋转接头13另一端与热气输出管固定，这样在预热空心轴31在转动时，不会带动热气输出管转动，即预热空心轴31转动不会对热气输出管造成干涉。

使用时，当需对镀膜前的薄膜进行预热时，启动气泵12，气泵12压缩空气导入涡旋管8内，压缩空气在涡旋管8旋转，热空气靠近涡旋管8内壁旋转，冷空气位于涡旋管8内中心处旋转，热空气与冷空气分离，热空气从涡旋管8热气输出端流出，如图2中B方向所示，通过热气输出管输入预热空心轴31内，经预热空心轴31输入预热辊3内，预热辊3吸收热空气中的热量，并将热量传导给经过预热辊3的薄膜，被吸收热量的空气从位于预热辊3另一端的预热空心轴31排出，如图2中D方向所示，通过控制第一电磁阀组9，调节预热辊3内的进气量，以流动的空气控制预热辊3表面温度，预热辊3表面温度更好控制，使得预热辊3表面温度接近于恒温状态，相对传统的加热灯对薄膜加热，温度更好控制，对薄膜预热更加均匀，薄膜不易形变。其次被热空气从预热辊3内一端进，从预热辊3另一端处，过多的热量不会在密封箱体1内聚集，多余的热量直接从预热辊3一端排出，而加热灯产生热量容易在密封箱体1聚集，会导致密封箱体1整体温度升高，不利于镀膜后的金属膜冷却。

为提升预热辊3的导热性能，在预热辊3内壁设置若干片第一翅片30，第一翅片30沿预热辊3长度方向设置，若干片第一翅片30沿预热辊3内部均匀分布，第一翅片30设置方向与预热辊3内热空气流动方向一致。第一翅片30用于增加预热辊3与热空气的接触面积，从而增加预热辊3的导热性能。

为避免镀膜前薄膜升温过快，而造成形变薄膜的形变，在放卷辊2与冷却辊5之间设置若干个预热辊3，镀膜前薄膜依次通过若干个预热辊3表面，第一电磁阀组9热气输出端不少于预热辊3的数量，这样涡旋管8产生多余的热空气可通过多余的输出端排出，第一电磁阀组9热气输出端均通过不同的热气输出管将热空气输入不同的预热辊3内，沿薄膜移动方向上的若干个预热辊3表面温度逐渐增高，薄膜移动方向如图1中A方向所示，即镀膜前的薄膜温度逐渐升高。

通过在镀膜前薄膜移动方向上，将预热辊3表面温度设置为依次递增，使镀膜前薄膜逐渐升温，使镀膜前薄膜升温更加均匀。

将预热辊3表面温度设置为依次递增，可以通过控制第一电磁阀组9不同热气输出端热空气流量，即可实现预热辊3表面温度设置为依次递增，越靠近薄膜移动后端位置的预热辊3表面温度越高，即热空气进入该预热辊3内的热空气流量越多，反之越少。第一电磁阀组9不同热气输出端开度大小，可以手动设置，也可以通过控制设备11调节，第一电磁阀组9与控制设备11信号连接，控制程序可以由本领域技术人员，简单编程实现。

实施例二

在蒸发舟4薄膜镀膜时，为防止薄膜受到高温形变，还需对薄膜及时降温，在实施例一中，涡旋管8在产生热空气时，还产生冷空气，为对此部分冷空气加以利用，本实施例在实施例一的基础上，进一步改机设计，进一步降低金属化薄膜加工成本。

请参阅图1所示，冷却辊5内部中空，冷却辊5两端固定穿设有冷却空心轴51，冷却空心轴51贯穿密封箱体1，冷却空心轴51通过转动密封件与密封箱体1密封转动连接，冷却空心轴51内与冷却辊5内连通，转动密封件可以是密封轴承或其它能够使冷却空心轴51与密封箱体1转动密封连接的部件，本实施例仅对其进行使用，未对其改进。

涡旋管8冷气输出端，设置有第二电磁阀组10，第二电磁阀组10具有若干个冷气输出端，第二电磁阀组10冷气输出端通过冷气输出管与冷却空心轴51一端转动密封连接，具体的，冷气输出管通过第二旋转接头14与冷却空心轴51转动密封连接，第二旋转接头14一端与冷却空心轴51固定，第二旋转接头14另一端与冷气输出管固定，第二旋转接头14为现有产品，本实施例仅对其使用，未对其改进。

使用时，当需对镀膜时薄膜进行降温冷却时，涡旋管8产生的冷空气从第二电磁阀组10冷气输出端流出，如图3中C方向所示，通过冷气输出管输入冷却空心轴51内，经冷却空心轴51输入冷却辊5内，冷空气将冷却辊5表面的热量快速吸走，从冷却辊5另一端的冷却空心轴51排出，排出方向如图3中方向D所示，同样可通过控制第二电磁阀组10，调节冷却辊5内的进气量，以流动的冷空气控制预热辊3表面温度，预热辊3表面温度更好控制，使预热辊3表面温度接近于恒温状态，即长时间处于恒定的低温状态，更易对镀膜时薄膜进行快速冷却降温。

为提升冷却辊5的导热性能，在冷却辊5内壁设置若干片第二翅片50，第二翅片50沿冷却辊5长度方向设置，若干片第二翅片50沿冷却辊5内部均匀分布，第二翅片50设置方向与冷却辊5内冷空气流动方向一致。第二翅片50用于增加冷却辊5与冷空气的接触面积，从而增加冷却辊5的导热性能，增加对镀膜时薄膜冷却性能。

实施例三

本实施例在实施例二基础上进一步改进设计，密封箱体1内设置有第一激光测温仪32与第二激光测温仪52，第一激光测温仪32用于监测预热辊3表面温度，第二激光测温仪52用于监测冷却辊5表面温度，第一激光测温仪32与第二激光测温仪52均与控制设备11信号连接，通过第一激光测温仪32以及第二激光测温仪52反馈的温度值，更好的控制第一电磁阀组9以及第二电磁阀组10的开度大小，分别更好的控制预热辊3表面温度以及冷却辊5表面温度。

实施例四

请参阅图1所示，密封箱体1内横向设置有隔热板6，横向如图1中A方向所示，隔热板6将密封箱体1内分为上下两个腔室，位于密封箱体1内上方的腔室为驱动室102，位于密封箱体1下方的腔室为蒸发室101，蒸发舟4位于蒸发室101内，放卷辊2、预热辊3、冷却辊5、收卷辊7均位于驱动室102内，隔热板6中部开孔，冷却辊5底端通过开孔延伸至蒸发室101内，可减少蒸发室101内过热空气进入驱动室102内。

在预热辊3、冷却辊5作用下，以及在第一激光测温仪32与第二激光测温仪52温度实时反馈下，再由控制设备11分别调整第一电磁阀组9热气输出端开度以及调整第二电磁阀组10冷气输出端开度，使驱动室102温度处于动态平衡状态，使得驱动室102内不会过高，也不会过低，减少温度对薄膜的影响，进一步稳定金属化薄膜品质。

实施例五

本实施例所述金属化薄膜加工工艺，包括以下步骤：

S1、预热，对镀膜前的薄膜进行预热；

S2、镀膜，对经过蒸发舟4上方的镀膜；

S3、冷却，对镀膜时的薄膜冷却；

S3、收卷，薄膜镀膜后形成金属化薄膜，对金属化薄膜收卷。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.金属化薄膜加工装置，包括密封箱体(1)、气泵(12)、涡旋管(8)，密封箱体(1)内从对薄膜放料至对薄膜收料方向依次转动设置有放卷辊(2)、预热辊(3)、冷却辊(5)、收卷辊(7)，蒸发舟(4)设置在冷却辊(5)下方，其特征在于：预热辊(3)内部中空，预热辊(3)两端固定穿设有预热空心轴(31)，预热空心轴(31)与预热辊(3)内部连通，预热辊(3)贯穿密封箱体(1)，预热辊(3)通过密封转动件与密封箱体(1)转动密封连接，气泵(12)、涡旋管(8)均设置在密封箱体(1)外部，涡旋管(8)具有输入端、热气输出端、冷气输出端，气泵(12)输出端通过输入管与涡旋管(8)输入端连接，涡旋管(8)热气输出端连接有第一电磁阀组(9)，第一电磁阀组(9)具有至少两个热气输出端，第一电磁阀组(9)热气输出端通过热气输出管与预热空心轴(31)进气端密封转动连接，涡旋管(8)产生的热空气以流动的方式输入预热辊(3)内，使预热辊(3)表面温度接近于恒温状态。

2.根据权利要求1所述的金属化薄膜加工装置，其特征在于：预热空心轴(31)通过第一旋转接头(13)与热气输出管密封转动连接，热空心轴(31)进气端固定在第一旋转接头(13)一端，第一旋转接头(13)另一端与热气输出管固定。

3.根据权利要求2所述的金属化薄膜加工装置，其特征在于：预热辊(3)内壁设置若干片第一翅片(30)，第一翅片(30)沿预热辊(3)长度方向设置，若干片第一翅片(30)沿预热辊(3)内部均匀分布，第一翅片(30)设置方向与预热辊(3)内热空气流动方向一致。

4.根据权利要求3所述的金属化薄膜加工装置，其特征在于：放卷辊(2)与冷却辊(5)之间设置若干个预热辊(3)，镀膜前薄膜依次通过若干个预热辊(3)表面，第一电磁阀组(9)热气输出端不少于预热辊(3)的数量，第一电磁阀组(9)热气输出端均通过不同的热气输出管将热空气输入不同的预热辊(3)内。

5.根据权利要求4所述的金属化薄膜加工装置，其特征在于：沿薄膜移动方向上的若干个预热辊(3)表面温度逐渐增高。

6.根据权利要求5所述的金属化薄膜加工装置，其特征在于：冷却辊(5)内部中空，冷却辊(5)两端固定穿设有冷却空心轴(51)，冷却空心轴(51)贯穿密封箱体(1)，冷却空心轴(51)通过转动密封件与密封箱体(1)密封转动连接，冷却空心轴(51)内与冷却辊(5)内连通，涡旋管(8)冷气输出端，设置有第二电磁阀组(10)，第二电磁阀组(10)具有若干个冷气输出端，第二电磁阀组(10)冷气输出端通过冷气输出管与冷却空心轴(51)一端转动密封连接，涡旋管(8)产生的冷空气以流动的方式输入冷却辊(5)内，使冷却辊(5)表面温度接近于恒温状态。

7.根据权利要求6所述的金属化薄膜加工装置，其特征在于：冷却辊(5)内壁设置若干片第二翅片(50)，第二翅片(50)沿冷却辊(5)长度方向设置，若干片第二翅片(50)沿冷却辊(5)内部均匀分布，第二翅片(50)设置方向与冷却辊(5)内冷空气流动方向一致。

8.根据权利要求7所述的金属化薄膜加工装置，其特征在于：密封箱体(1)内设置有第一激光测温仪(32)与第二激光测温仪(52)，第一激光测温仪(32)用于监测预热辊(3)表面温度，第二激光测温仪(52)用于监测冷却辊(5)表面温度，第一激光测温仪(32)与第二激光测温仪(52)均与控制设备(11)信号连接。

9.根据权利要求8所述的金属化薄膜加工装置，其特征在于：密封箱体(1)内横向设置有隔热板(6)，隔热板(6)将密封箱体(1)内分为上下两个腔室，位于密封箱体(1)内上方的腔室为驱动室(102)，位于密封箱体(1)下方的腔室为蒸发室(101)，蒸发舟(4)位于蒸发室(101)内，放卷辊(2)、预热辊(3)、冷却辊(5)、收卷辊(7)均位于驱动室(102)内，隔热板(6)中部开孔，冷却辊(5)底端通过开孔延伸至蒸发室(101)内。

10.金属化薄膜加工工艺，根据权利要求1-9任一项所述的金属化薄膜加工装置的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、预热，对镀膜前的薄膜进行预热；

S2、镀膜，对经过蒸发舟(4)上方的镀膜；

S3、冷却，对镀膜时的薄膜冷却；

S3、收卷，薄膜镀膜后形成金属化薄膜，对金属化薄膜收卷。

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