CN1991274A - 太阳灶聚光板的镀膜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳灶聚光板的镀膜方法，主要工艺过程是，在以ABS工程塑料为基材并成型后的太阳灶聚光板上，先喷涂一层光固化型丙烯酸有机硅作为底漆，再以红外光源直接对太阳灶聚光板以热辐射方式进行流平，然后用紫外灯进行光固化处理，以高纯铝丝作为反光材料，在真空镀膜机内预热及闪蒸工艺蒸发，再喷涂光固化型丙烯酸有机硅涂料作为保护膜，经紫外光固化后下线即可。本镀膜方法生产出来的太阳灶聚光板具有高光泽、高附着、高反射的特点。

Description

太阳灶聚光板的镀膜方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能聚光板的生产方法，特别指用于太阳能灶上聚光板的镀膜方法。
背景技术
太阳能灶技术的开发利用在我国已经历了近三十年。但是，到目前为止，市场上流通的太阳能灶具产品还是以手工制造为主，未见到工业化生产规模产品。太阳能灶的核心部件是抛物线曲面的聚光板和附着在其表面的反光膜。所以聚光板抛物线曲面的精度、规则度及表面反光材料的反射率决定了其聚光性能的好坏。目前人们普遍采用在凸型单模上利用化工复合材料人工制作和人工粘贴反光膜的方法制作聚光板。还有用金属材料冲压的方法制作聚光板。以上两种方法的不足之处是：由于手工制作，聚光板成型时得不到足够的压力，强度上不去，薄厚度也难以保持均匀一致。加上化工原料在固化成型过程中容易产生变形，且需要2-3天时间固化保养。这样，聚光板抛物线误差大，产品容易开裂破碎。手工制作更不可能在其表面实现直接镀膜。采用金属材料冲压聚光板可以实现工业化生产。但因金属材料有较强的反弹系数和热胀冷缩系数，在使用过程中容易受气候影响产生变形，稍有破绽处就容易生锈扩展，因而很快导致产品性能下降。
上述两种方法制作的聚光板，目前都采用在其表面粘贴镀铝聚脂薄膜的方法来解决聚光板的反射材料。但由于聚光板为不可伸展的曲面，人工粘贴难免会形成皱折，不能形成完整连续的反射面。而且，在使用过程中皱折会很快加重，搭接处易积存雨水及污物，造成反光膜脱落，反光效率逐渐降低。用镀铝聚脂薄膜做反射材料质量控制较困难，抵抗恶劣环境的能力较差。这也是上述方法的不足之处。专利申请号021549265提出了一种反光膜及制备方法。但是，该专利申请未提出具体的反光膜制备工艺过程。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种太阳灶聚光板的镀膜方法。这种镀膜方法能够在太阳灶聚光板的表面直接整体镀制反光膜，用本镀膜方法生产出来的太阳灶聚光板具有高光泽、高附着、高反射的特点。
本发明要解决的技术问题由如下方案来实现：在以ABS工程塑料为基材并成型后的太阳灶聚光板上，先喷涂一层厚度为5-10um的光固化型丙稀酸有机硅作为底漆，再以2000-3000W红外光源直接对太阳灶聚光板以热辐射方式进行流平3-4分钟，温度控制在50-60℃，然后用16KW紫外灯在6-8秒钟内完成光固化处理，本方法镀反光膜选择高纯铝丝作为反光材料，在真空度为5×10-Pa-5×10-Pa的真空镀膜机内按300-500A/10秒预热，再采用闪蒸工艺蒸发，以580A/5秒蒸镀，蒸发距离为30-50cm，再喷涂厚度为5-10um的光固化型丙稀酸有机硅涂料作为保护膜，保护膜的喷涂及固化处理与喷涂底漆相同，经紫外光固化后下线即可。
本发明的优点是：镀反光膜选择高纯铝丝作为反光材料，它的最高反射率可达93％以上，由于太阳灶聚光板是一种特定的大体积曲面工件，所以在普通镀膜机上无法实现整体直接镀膜，而专用镀膜机造价又很高，因此影响了这种工艺的开发利用。本发明利用普通真空制镜机具有真空室空间大、结构简单、铝丝蒸发源可以任意调节的特点，以较低的成本解决了太阳灶聚光板的镀膜问题。用本镀膜方法生产出来的太阳灶聚光板具有高光泽、高附着、高反射的特点。
附图说明
本附图是太阳灶聚光板镀膜工艺流程图
具体实施方案
1、太阳灶聚光板的清洗
为了提高镀膜层的附着力、均一性和金属效果，必须先对以ABS工程塑料为基材并成型后的太阳灶聚光板进行彻底的清洗，除去加工时留下的脱膜剂等油污和微弱吸附层。可用普通洗涤剂或表面活性剂等清洗，然后用干净温水冲洗干净即可，同时将其烘干或风干。
2、太阳灶聚光板喷涂底漆
喷涂底漆是为了增强铝膜与太阳灶聚光板基材的附着力，修饰和遮盖工件表面的所有缺陷，以其成为光滑、丰满度高的涂层表面以便于镀膜。底漆是保护太阳灶聚光板反射特性的关键环节，底漆的选择不仅要考虑底漆与金属的结合强度及填平性，而且还要考虑漆层的固化方式。本方法喷涂厚度为6um光固化型丙稀酸涂料做底漆。
3、底涂的流平
为了获得平整光滑的镜面效果，底涂喷涂后必须经过漆膜流平过程，以便漆膜与基材的完全渗透，形成互锁层，改善与基材的结合力，消除针孔、气泡、橘皮等缺陷。具体方法是：将太阳灶聚光板传送到流平段落，用3000W红外石英管直接将热量辐射到基材上，停止4分钟来流平。温度控制在55℃即可。
4、底涂的紫外光固化方法
根据太阳灶聚光板尺寸大小的特点，将2支长度为100-120cm、功率为8KW的紫外灯管装在与太阳灶聚光板曲面垂直距离保持30-35cm的位置。太阳灶聚光板工件通过紫外灯光的最佳速度选择方法是：将工件先以每秒8米的速度通过紫外灯管，如果固化了再加快速度，直到通过紫外灯管出来的工件涂层刚开始不能固化为止，这时的速度乘以0.8就是最佳通过时间。确定了以上要求后就可以实现连续的固化作业。本方法在6-8秒钟内完成光固化处理。紫外光辐射固化技术是一种全新的绿色技术，利用该技术生产的紫外光固化涂料，具有不含挥发性有机化合物(VOC)、对环境污染小、固化速度快、节省能源、固化产物性能好、适合于快速自动化生产等特点。而传统涂料易挥发、固化速度慢，若要固化一平米的太阳灶聚光板需要大型烘烤设备，并且需要3-4小时的高温烘烤时间，无法实现连续生产目的，能源浪费也较大。而紫外光固化涂料的优越性是：
①、固化速度快，生产效率高，固化机理属一种自由基的链式反应，交联固化在瞬间完成，所设计生产流水线速度最高可达100米/分钟，工件下线即可包装。
②、常温固化，很适合有机材料基材聚光板工件，不产生热变形。
③、节省能源，紫外光固化涂料靠紫外光固化，建一条太阳灶聚光板固化生产线能耗控制在20KW以内，与传统烘烤型热固化涂料相比，能量消耗均为其1/10。
④、涂层性能优异，紫外光固化涂料固化后的交联密度大大高于热固化涂料，故涂层在硬度、耐磨、耐酸碱、耐盐雾、耐汽油溶剂各方面的性能指标均很高，特别是其漆膜丰满，光泽尤为突出。
⑤、涂装设备故障低，由于紫外光固化涂料不见紫外光不会固化，因而不会堵塞和腐蚀设备，涂覆工具和管道清洗方便。
⑥、固化设备易维修，加上与之相关总体比传统涂料设备占用空间小，设备投资低。
5、真空镀铝膜方法
目前市场上所见到的真空蒸发镀膜机基本上都是装饰用镀膜机，由于其真空室为筒状结构，加之蒸发源布置不可变，因此只能适合于镀小件物品，无法镀制大尺寸的太阳灶聚光板。真空制镜机采用电阻加热的蒸发工艺，由于设计用来镀大面积平板玻璃的，所以真空室为箱式结构，规格有很多种。本方法根据太阳灶聚光板的特点，真空室尺寸选用2200cm×1400cm×1850cm型较为理想，该规格可一次镀制6片太阳灶聚光板(100×80cm)。利用其蒸发源可任意调节的优点，将真空室内工件架的蒸发源与太阳灶聚光板曲面相对保持30cm距离，蒸发源的数量在每一太阳灶聚光板的曲面摆布8-10个蒸发源，这样就可以获得均匀一致的镀铝膜层。因此利用普通真空制镜机，以较低的成本合理解决了太阳灶聚光板的工业化镀膜问题。蒸镀方法：这是镀膜的关键环节，决定了能否形成反射特性一致、且附着牢固的高反射率膜层。因此，在操作过程中掌握真空室的真空度对成膜质量影响极大，真空度越高，成膜的反射率和附着力则越高，但太高又必然会影响其工作效率，所以要有一个合理的选择。本方法根据选定设备的要求，蒸发距离保持在30cm、经济真空度应在5×10-Pa为最佳。铝丝纯度的高低也直接影响到膜的反射效率，最好选用五个九的(99.999％)高纯度铝丝。每个蒸发架上缠绕15cm长为宜，60个蒸发源同时工作即可达到较理想的膜层要求。完成上述要求后，操作工艺就成了决定因素，镀膜工艺的关键环节为预热、蒸发两个过程。预热是为蒸发作准备，一般选择较小的工作电流和较长的预热时间，其经验参数为330A/10秒，蒸发采用闪蒸工艺，其参数为580A/5秒。
6、太阳灶聚光板喷涂保护膜喷涂保护膜是对所镀膜层进行保护处理，防止膜层氧化变暗及可能存在的微细针孔等缺陷。所以，必须在镀膜表面喷涂5-10um的保护层。因为太阳灶聚光板使用在风吹日晒、天寒地冻的恶劣环境中，所以保护涂料的选择决定了反射膜的寿命。因此，保护涂料必须高透明度、耐大气老化、能够赋予镀膜表面耐水性、耐划伤及耐磨擦，并且对金属膜附着良好、与底漆具有良好的配套性。根据太阳灶聚光板的特殊要求，通过对各种面漆的选择，并实际使用2年后的实践证明，光固化型丙稀酸有机硅涂料的各项指标能够满足保护膜的要求。保护膜的喷涂法及固化处理与喷涂底涂相同，工件通过紫外光后下线就可装箱包装。

Claims (1)

1、太阳灶聚光板的镀膜方法，其特征是：在以ABS工程塑料为基材并成型后的太阳灶聚光板上，先喷涂一层厚度为5-10um的光固化型丙稀酸有机硅作为底漆，再以2000-3000W红外光源直接对太阳灶聚光板以热辐射方式进行流平3-4分钟，温度控制在50-60℃，然后用16KW紫外灯在6-8秒钟内完成光固化处理，本方法镀反光膜选择高纯铝丝作为反光材料，在真空度为5×10-Pa-5×10-Pa的真空镀膜机内按300-500A/10秒预热，再采用闪蒸工艺蒸发，以580A/5秒蒸镀，蒸发距离为30-50cm，再喷涂厚度为5-10um的光固化型丙稀酸有机硅涂料作为保护膜，保护膜的喷涂及固化处理与喷涂底漆相同，经紫外光固化后下线即可。
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