RU120653U1

RU120653U1 - DEVICE FOR FORMING OIL COATING ON ROLL POLYMER MATERIAL

Info

Publication number: RU120653U1
Application number: RU2012125641/02U
Authority: RU
Inventors: Юрий Валерьевич Сафронов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Галилео Нанотех"
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2012-09-27

Abstract

Устройство формирования масочного покрытия на полимерном материале, содержащее вакуумную камеру, в которой установлены вал обработки масочного покрытия, вал переноса масочного покрытия, вал, выполненный с возможностью формирования масочного покрытия на полимерном материале и устройство дозирования масочного покрытия, отличающееся тем, что устройство дозирования масочного покрытия расположено под валом обработки масочного покрытия, устройство дозирования масочного покрытия выполнено в виде подогреваемой емкости, содержащей перфторполиэфир, вал обработки масочного покрытия выполнен в виде керамического валика, ячейки которого расположены по всей поверхности вала, а на поверхности вала переноса масочного покрытия установлена прилегающая к нему масочная форма, изготовленная из химически стойкого материала, при этом на, по меньшей мере, одной из периферийных поверхностей масочной формы по всей ее длине установлены метки, выполненные с возможностью контакта с полимерным материалом. A device for forming a mask coating on a polymeric material, comprising a vacuum chamber in which a shaft for processing a mask coating, a shaft for transferring a mask coating, a shaft configured to form a mask coating on a polymeric material and a device for dispensing a mask coating, characterized in that the device for dispensing a mask coating is located under the shaft for processing the mask coating, the device for dispensing the mask coating is made in the form of a heated container containing perfluoropolyether, the shaft for processing the mask coating is made in the form of a ceramic roller, the cells of which are located on the entire surface of the shaft, and on the surface of the transfer shaft of the mask coating there is a mask a form made of a chemically resistant material, while on at least one of the peripheral surfaces of the mask form along its entire length there are marks made with the possibility of contact with the polymer material.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к области напыления тонких пленок металлов в вакууме, а более конкретно к рулонным установкам для формирования маскирующего покрытия на полимерные материалы.The utility model relates to the field of deposition of thin films of metals in vacuum, and more particularly to roll installations for forming a masking coating on polymeric materials.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известно устройство нанесения маскирующего слоя на пленку, подлежащую металлизации (см. US 6048402, кл. H01G 4/012, публ. 2000 г.). В известном устройстве, в качестве маскирующего слоя используется масло, которое проходит через трубки с большим количеством форсунок, испаряется и конденсируется на проходящую пленку. Известно устройство для нанесения маскирующего покрытия на пленку (см. ЕР 0447550, кл. С23С 14/04, публ. 1991 г.). В известном устройстве используется система валов для нанесения масла на пленку. Масочный вал может иметь различное выполнение, что в свою очередь определяет форму и размер свободных от металлизации зон на материале, подлежащем металлизации. Недостатком известных технических решений является невозможность создания необходимой толщины электропроводящего слоя для уверенного принятия радиосигнала. Минимально необходимая толщина электропроводящего слоя, отличается от толщины слоя наносимой известными решениями в 2 раза.The prior art device for applying a masking layer on a film to be metallized (see US 6048402, CL H01G 4/012, publ. 2000). In the known device, oil is used as a masking layer, which passes through tubes with a large number of nozzles, evaporates and condenses onto a passing film. A device is known for applying a masking coating to a film (see EP 0447550, class C23C 14/04, publ. 1991). In the known device uses a system of shafts for applying oil to the film. The mask shaft can have various designs, which in turn determines the shape and size of the zones free from metallization on the material to be metallized. A disadvantage of the known technical solutions is the impossibility of creating the necessary thickness of the electrically conductive layer for reliable reception of the radio signal. The minimum required thickness of the electrically conductive layer differs by 2 times from the thickness of the layer applied by known solutions.

Наиболее близким аналогом, предлагаемого устройства формирования масочного покрытия является вакуумная установка формирования масочного покрытия, известная из публикации JP 2004091805, С23С 14/04, публ. 2004 г. Известная установка содержит вакуумную камеру, в которой установлены вал обработки масочного покрытия, вал переноса масочного покрытия, приводной вспомогательный вал, вал, выполненный с возможностью формирования масочного покрытия и устройство дозирования масочного покрытия. Известное решение не позволяет за один цикл нанести электропроводящее покрытие с толщиной необходимой для уверенного приема радиосигнала, однако, проводя дополнительные циклы это становится возможным, но четко совместить нанесенный токопроводящий слой с дополнительным маскирующим с целью нарастить новый слой металла не представляется возможным, в связи с чем, полученные с помощью известной установки материалы могут обладать рядом определенных недостатков.The closest analogue of the proposed device for forming a mask coating is a vacuum installation for forming a mask coating, known from publication JP 2004091805, C23C 14/04, publ. 2004. The known installation comprises a vacuum chamber in which a mask coating treatment shaft, a mask coating transfer shaft, a drive auxiliary shaft, a shaft configured to form a mask coating and a mask coating dispensing device are installed. The known solution does not allow for one cycle to apply an electrically conductive coating with a thickness necessary for reliable reception of the radio signal, however, by conducting additional cycles it becomes possible, but it is not possible to clearly combine the applied conductive layer with an additional masking layer in order to build up a new metal layer, and therefore The materials obtained using a known installation may have a number of certain disadvantages.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества и эффективности эксплуатации полученной продукции при одновременном снижении себестоимости ее производства.The objective of the proposed utility model is to improve the quality and efficiency of operation of the resulting products while reducing the cost of its production.

Указанная задача достигается тем, что устройство формирования масочного покрытия на рулонном полимерном материале, содержит вакуумную камеру, в которой установлены вал обработки масочного покрытия, вал переноса масочного покрытия, вал, выполненный с возможностью формирования масочного покрытия на полимерном материале и устройство дозирования масочного покрытия, при этом устройство дозирования масочного покрытия, расположено под валом обработки масочного покрытия, устройство дозирования масочного покрытия выполнено в виде подогреваемой емкости, содержащей перфторполиэфир, вал обработки масочного покрытия выполнен в виде керамического валика, ячейки которого расположены равномерно по всей поверхности вала, на поверхности вала переноса масочного покрытия установлена прилегающая к нему масочная форма, изготовленная из химически стойкого материала, например резины, при этом на, по меньшей мере, одной из периферийной поверхностей масочной формы по всей ее длине установлены метки, выполненные с возможностью контакта с полимерным материалом.This task is achieved by the fact that the device for forming a mask coating on a rolled polymer material contains a vacuum chamber in which a mask coating processing shaft, a mask coating transfer shaft, a shaft configured to form a mask coating on the polymer material and a mask coating dispensing device are installed, when this dosing mask coating device, located under the shaft of the processing of the mask coating, the dosing mask coating device is made in the form of heating of the container containing perfluoropolyether, the mask-coating processing shaft is made in the form of a ceramic roller, the cells of which are evenly distributed over the entire shaft surface, and an adjacent mask form made of a chemically resistant material, such as rubber, is installed on the surface of the mask-coating transfer shaft, while at least one of the peripheral surfaces of the mask form along its entire length is set labels made with the possibility of contact with the polymeric material.

Существенным признаком для достижения указанной выше задачи, является то, что устройство дозирования масочного покрытия расположено под валом обработки масочного покрытия и является подогреваемым. Подогрев маскирующего вещества с целью его конденсации осуществляется испарителями, а благодаря расположению устройства дозирования непосредственно под валом обработки позволяет быстро и эффективно наносить маскирующее вещество на вал обработки. Использование в условиях глубокого вакуума в качестве маскирующего слоя перфторполиэфира обусловлено тем, что данное вещество обладает высокой термической и окислительной стойкостью в широком диапазоне температур, высокими диэлектрическими свойствами, низким изменением вязкости в широком диапазоне рабочих температур и низкой потери массы при нагревании.An essential feature for achieving the above task is that the mask coating dispensing device is located under the mask coating processing shaft and is heated. The masking substance is heated for condensation by evaporators, and thanks to the location of the metering device directly under the treatment shaft, it quickly and efficiently applies the masking substance to the treatment shaft. The use of perfluoropolyether as a masking layer in deep vacuum is due to the fact that this substance has high thermal and oxidative stability in a wide temperature range, high dielectric properties, a low viscosity change in a wide range of operating temperatures, and low mass loss upon heating.

Выполнение вала обработки масочного покрытия в виде керамического валика, ячейки которого расположены равномерно по всей поверхности вала, позволяет наилучшим образом переносить перфторполиэфир на вал переноса масочного покрытия.The implementation of the shaft processing mask coating in the form of a ceramic roller, the cells of which are evenly distributed over the entire surface of the shaft, allows you to best transfer perfluoropolyether to the transfer shaft of the mask coating.

Масочная форма, отвечающая в узле за непосредственное формирование масочного покрытия на подложке, выполнена методом лазерной гравировки из специальной химически стойкой резины, при этом участками, переносящими перфторполиэфир на подложку являются вершины выгравированных элементов.The mask shape, which is responsible in the assembly for the direct formation of the mask coating on the substrate, is made by laser engraving from a special chemically resistant rubber, while the areas that transfer the perfluoropolyether to the substrate are the vertices of the engraved elements.

Точность последовательного совмещения масочного покрытия в предлагаемом устройстве осуществляется за счет контроля положения специальных меток, расположенных на полотне, по меньшей мере, на одной из его сторон нанесенных в процессе первого цикла формирования масочного покрытия на подложке. Контроль совмещения в устройстве нанесения масочного покрытия осуществляется аппаратными методами в полностью автоматическом режиме.The accuracy of sequential alignment of the mask coating in the proposed device is carried out by monitoring the position of special marks located on the canvas, at least on one of its sides applied during the first cycle of formation of the mask coating on the substrate. Combination control in the mask coating device is carried out by hardware methods in a fully automatic mode.

Указанные отличительные признаки предлагаемого устройства являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения указанного технического результата.These distinctive features of the proposed device are essential and interconnected causal relationship with the formation of a combination of essential features necessary and sufficient to achieve the specified technical result.

Таким образом, предлагаемое выполнение данного устройства обеспечивает повышение качества и эффективности эксплуатации полученной продукции при одновременном снижении себестоимости ее производства.Thus, the proposed implementation of this device provides an increase in the quality and efficiency of operation of the resulting products while reducing the cost of its production.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 показано вакуумное устройство формирования масочного покрытия;Figure 1 shows a vacuum device for forming a mask coating;

На фиг.2 представлено устройство испарения перфторполиэфира;Figure 2 presents the device for the evaporation of perfluoropolyether;

На фиг.3 представлена система переноса масочного покрытия;Figure 3 presents the transfer system of the mask coating;

На фиг.4 показана система послойного сведения масочного покрытия.Figure 4 shows a system for layer-by-layer mixing of a mask coating.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Устройство формирования масочного покрытия на рулонном полимерном материале содержит вал обработки 1 масочного покрытия, вал переноса 2 масочного покрытия, приводной вспомогательный вал 3, датчик контроля позиции метки 4, устройство дозирования 5 перфторполиэфира, емкость 6 для испарения перфторполиэфира, нагреватели 7 перфторполиэфира, перфторполиэфир 8, вал 9, выполненный с возможностью формирования масочного покрытия, подложку 10, датчики 11, устройство управления 12 испарением перфторполиэфира, приводной двигатель 13, масочную форму 14, второй приводной двигатель 15, третий приводной двигатель 16, систему перемещения валов 17 и 18, элемент антенны 19, единичную метку 20, систему поперечного перемещения 21, систему контроля перемещения 22 и четвертый приводной двигатель 23.The device for forming a mask coating on a rolled polymer material contains a shaft for processing 1 mask coating, a transfer shaft 2 for a mask coating, a drive auxiliary shaft 3, a sensor for monitoring the position of the mark 4, a metering device 5 for perfluoropolyether, a container 6 for evaporating perfluoropolyether, heaters 7 for perfluoropolyether, perfluoropolyether 8, a shaft 9 configured to form a mask coating, a substrate 10, sensors 11, a control device 12 for the evaporation of perfluoropolyether, a drive motor 13, a mask form 14, W swarm drive motor 15, the third drive motor 16, a system of moving the shafts 17 and 18, the antenna element 19, the identity tag 20, the system 21 of transverse displacement, displacement control system 22 and the fourth drive motor 23.

Устройство дозирования масочного покрытия выполнено в виде подогреваемой емкости 6, которая расположена под валом обработки 1 масочного покрытия. Емкость 6 содержит перфторполиэфир 8, испаряющийся на вал обработки 1 под воздействием нагревателей 7. (Фиг.1 и 2).The device for dispensing a mask coating is made in the form of a heated tank 6, which is located under the processing shaft 1 of the mask coating. Capacity 6 contains perfluoropolyether 8, evaporating on the processing shaft 1 under the influence of heaters 7. (Fig.1 and 2).

На фиг.2 представлен процесс испарения перфторполиэфира 8 на вал обработки 1. На фиг.2 размещена емкость 6 для испарения перфторполиэфира 8, которая оборудована нагревателями 7, смонтированными в нижней части корпуса вакуумной установки. Контроль температуры испарения перфторполиэфира осуществляется посредством контроля температуры датчиком 11 с обратной связью на устройство управления 12 управления системой.Figure 2 presents the process of evaporation of perfluoropolyether 8 on the processing shaft 1. In figure 2 there is a container 6 for evaporation of perfluoropolyether 8, which is equipped with heaters 7 mounted in the lower part of the housing of the vacuum installation. Monitoring the temperature of evaporation of perfluoropolyether is carried out by monitoring the temperature of the sensor 11 with feedback to the control device 12 of the system control.

На фиг.3 представлен вал 9 выполненный с возможностью формирования масочного покрытия на подложке 10. По валу 9 движется подложка в ходе формирования масочного-покрытия. Вал 9 оборудован приводным двигателем 13. Вал переноса 2 масочного покрытия с масочной формой 14 уложенной равномерно на него. Вращение вала 2 обеспечивается приводным двигателем 15, синхронизированным по скорости вращения с линейным перемещением подложки 10. Вал 1 выполнен в виде керамического валика, ячейки которого имеют форму правильного шестиугольника и расположены равномерно по всей поверхности вала 1. Вал 1 оборудован собственным приводным двигателем 16, синхронизированным по скорости вращения с валом переноса 2. Система перемещения валов 17 и 18, обеспечивает физический контакт между валом обработки 1, валом переноса 2 и подложкой 10, перемещающейся по валу 9, выполненного с возможностью формирования масочного покрытия.Figure 3 shows the shaft 9 configured to form a mask coating on the substrate 10. The substrate 9 moves along the shaft 9 during the formation of the mask-coating. The shaft 9 is equipped with a drive motor 13. The transfer shaft 2 of the mask coating with the mask form 14 laid evenly on it. The rotation of the shaft 2 is provided by the drive motor 15, synchronized in rotation speed with the linear movement of the substrate 10. The shaft 1 is made in the form of a ceramic roller, the cells of which have the shape of a regular hexagon and are evenly distributed over the entire surface of the shaft 1. The shaft 1 is equipped with its own drive motor 16, synchronized in speed of rotation with the transfer shaft 2. The system for moving the shafts 17 and 18 provides physical contact between the processing shaft 1, the transfer shaft 2 and the substrate 10 moving along the shaft 9, you olnennogo mask to form the coating.

Система послойного сведения изображения масочного покрытия на фиг.4 основана на принципе совмещения предварительно нанесенного со специальной меткой 20 масочного покрытия с последующим слоем. Поперечное совмещение изображения осуществляется системой поперечного перемещения 21 масочной формы 14 путем перемещения масочной формы 14 относительно подложки 10. Величина перемещения определяется системой контроля перемещения 22 за счет считывания датчиком 4 единичной метки 20. Продольное совмещение изображения обеспечивается путем изменения предварительного натяжения подложки 10 между вспомогательным валом 3 и валом 9 за счет изменения вращения приводных двигателей 14 и 23.The system for layer-by-layer reduction of the image of the mask coating in FIG. 4 is based on the principle of combining the mask coating previously applied with a special mark 20 with a subsequent layer. Cross alignment of the image is carried out by the lateral movement system 21 of the mask form 14 by moving the mask form 14 relative to the substrate 10. The amount of movement is determined by the movement control system 22 by reading a unit mark 20 by the sensor 4. The longitudinal alignment of the image is achieved by changing the preliminary tension of the substrate 10 between the auxiliary shaft 3 and shaft 9 due to changes in rotation of the drive motors 14 and 23.

Работает предлагаемая полезная модель следующим образом.The proposed utility model works as follows.

На начальном этапе процесса перфторполиэфир 8 испаряется из емкости 6 за счет нагрева его нагревателями 7 и конденсируется на валу 1 обработки масочного покрытия. Устройство дозирования 5 производит снятие излишков перфторполиэфира 8 с вала 1 обработки масочного покрытия. В дальнейшем, за счет контакта, который обеспечивается системой перемещения валов 1 и 2, осуществляется перенос перфторполиэфира 8 с вала переноса 2 масочного покрытия на масочную форму 14 вала 9. Далее на движущейся подложке 10 формируется масочное покрытие. Затем происходит процесс вакуумной металлизации, осуществляется повторное нанесение масочного покрытия на предварительно металлизированную подложку 10 с использованием системы послойного сведения изображения масочного покрытия (см. фиг.4) по специальной метке 20. Далее осуществляют дополнительную вакуумную металлизацию подложки 10.At the initial stage of the process, perfluoropolyether 8 is evaporated from the tank 6 by heating it with heaters 7 and condenses on the shaft 1 of the mask coating treatment. Dosing device 5 removes excess perfluoropolyether 8 from the shaft 1 processing mask coating. Subsequently, due to the contact provided by the system for moving the shafts 1 and 2, the perfluoropolyether 8 is transferred from the transfer shaft 2 of the mask coating to the mask form 14 of the shaft 9. Next, a mask coating is formed on the moving substrate 10. Then the process of vacuum metallization occurs, re-applying the mask coating on the pre-metallized substrate 10 using a layer-by-layer information system for masking the mask (see Fig. 4) using a special mark 20. Next, additional vacuum metallization of the substrate 10 is carried out.

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет с помощью, по меньшей мере, двух циклов нанесения масочного покрытия с последующими операциями вакуумной металлизации создать металлизированное покрытие, обладающее необходимыми характеристиками токопроводящего слоя для конкретного использования.Thus, the proposed utility model allows using at least two cycles of applying a mask coating with subsequent vacuum metallization operations to create a metallized coating that has the necessary characteristics of the conductive layer for a particular use.

Предлагаемое техническое решение повышает качество и эффективность эксплуатации полученной продукции при одновременном снижении себестоимости ее производства, кроме того использование предлагаемого решение позволяет исключить из технологического процесса использование вредных для окружающей среды химических соединений.The proposed technical solution improves the quality and efficiency of operation of the resulting products while reducing the cost of its production, in addition, the use of the proposed solution eliminates the use of environmentally harmful chemical compounds from the process.

Данная полезная модель может найти широкое применение в промышленности, а именно из полученных продуктов формируют RFID - антенны для меток радиочастотной идентификации.This utility model can be widely used in industry, namely, RFID antennas for RFID tags are formed from the resulting products.

Claims

A device for forming a mask coating on a polymeric material, comprising a vacuum chamber in which a mask coating processing shaft, a mask coating transfer shaft, a shaft configured to form a mask coating on the polymer material and a mask coating dispensing device, characterized in that the mask coating dispensing device, are installed located under the mask coating processing shaft, the mask coating dispensing device is made in the form of a heated container containing perfto polyester, the mask coating shaft is made in the form of a ceramic roller, the cells of which are located over the entire surface of the shaft, and an adjacent mask form made of a chemically resistant material is installed on the surface of the mask coating transfer shaft, made of at least one of peripheral surfaces of the mask form along its entire length are tags made with the possibility of contact with the polymer material.