CN103537401B - 用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备、方法及涂布机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备、方法及涂布机构,所述涂布设备包括依次设置的放卷机构、涂布机构、烘干机构和收卷机构，所述涂布机构包括用于盛装浆料的给料盒、网纹辊、表面包覆橡胶层的胶压辊、刮刀及气缸，其中，所述给料盒、网纹辊和胶压辊由下而上垂直安装；所述胶压辊与所述网纹辊以相反方向旋转，并在所述胶压辊与所述网纹辊之间形成一定的接触压力，用于对加工的金属基材进行涂膜。所述气缸安装于胶压辊两端，用于调节胶压辊的高度。通过本发明对金属基材进行涂膜时，克服了现有技术中的涂膜不均匀、有气泡、导致金属基材打皱或者产生折痕等问题。且其结构简单、方法易操作。

Description

用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备、方法及涂布机构

技术领域

本发明涉及涂膜技术领域，尤其涉及的是一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备、方法及涂布机构。

背景技术

随着电子工业向着高密度封装、小型化方向的发展，用于高端线路板制造的导电材料、绝缘材料、导热材料及抗静电材料等具有特殊功能性的材料往往需要涂膜后再使用。目前涂膜方式有如凹版印刷技术、喷印技术、丝印技术、挤压成型技术等。

目前广泛使用的凹版印刷技术以采用高速凹版印刷机为主，其中的涂布机构都是采用两个直径大于等于200 mm的网纹辊及硬质压辊进行涂膜的。此类涂布机构比较适合对柔性且变形后能够复原的塑料基材进行涂膜，如塑料薄膜、纸材等，适应于对涂膜质量要求不高的场合使用。而现有技术中的喷印技术和挤压成型技术的涂膜厚度一般为20 μm以上，低于20 μm则难以保证涂膜厚度的均一性。另外，丝印技术一般不适合连续性生产。

因为金属箔基材的价格较高，且具有打皱后不可复原的特性，现有技术都不适合在金属箔上涂上一层厚度低于20 μm的均匀的薄膜。

同时，现有技术中进行涂膜一个非常重要的问题就是容易产生气泡。如果气泡存在于薄膜当中，将会影响薄膜质量，特别是制备绝缘性薄膜材料。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出了一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备、方法及涂布机构，克服了现有涂布技术在金属基材上涂膜时出现的涂膜不均匀、有气泡、或者导致金属箔打皱等问题，特别适用于在金属基材上形成厚度低于20 μm的薄膜。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备，包括依次设置的放卷机构、涂布机构、烘干机构和收卷机构，其中，所述涂布机构包括用于盛装浆料的给料盒、网纹辊、表面包覆橡胶层的胶压辊、刮刀及气缸；

所述给料盒、网纹辊和胶压辊依次由下到上垂直安装；所述网纹辊用于在转动时带起给料盒中的浆料，所述胶压辊与所述网纹辊以相反方向旋转，并在所述胶压辊与所述网纹辊之间形成一定的接触压力，用于对加工的金属基材进行涂膜，通过将网纹辊纹理中的浆料转移到金属基材上形成膜；

所述气缸安装于胶压辊两端，用于调节胶压辊的高度，以控制涂膜时金属基材与胶压辊和网纹辊之间的接触压力；

所述刮刀安装成与网纹辊表面接触设置，并使所述刮刀与水平面成45°~60°的夹角，用于将网纹辊表面多余的浆料刮掉。

所述用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备，其中，所述网纹辊的直径小于或等于100 mm。

所述用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备，其中，所述胶压辊的直径小于或等于所述网纹辊直径的0.9倍。

所述用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备，其中，所述胶压辊表面包覆设置的橡胶层厚度为胶压辊半径的5%~30%。

所述用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备，其中，所述胶压辊的宽度小于所述网纹辊的宽度。

一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布机构，其中，所述涂布机构包括用于盛装浆料的给料盒、网纹辊、表面包覆橡胶层的胶压辊、刮刀及气缸；

所述给料盒、网纹辊和胶压辊依次由下到上垂直安装；所述网纹辊用于在转动时带起给料盒中的浆料，所述胶压辊与所述网纹辊以相反方向旋转，并在所述胶压辊与所述网纹辊之间形成一定的接触压力，用于对加工的金属基材涂覆浆料，通过将网纹辊纹理中的浆料转移到金属基材上形成膜；

所述气缸安装于胶压辊两端，用于调节胶压辊的高度，以控制涂膜时金属基材与胶压辊和网纹辊之间的接触压力；

所述刮刀安装成与网纹辊接触设置，并使所述刮刀与水平面成45°~60°的夹角，用于将网纹辊表面多余的浆料刮掉。

采用所述的涂布设备在金属基材上进行涂膜的方法，其中，包括：通过放卷机构对加工的金属基材进行放卷的步骤、通过涂布机构对加工的金属基材进行涂膜的步骤、通过烘干机构对涂膜后的金属基材进行烘烤的步骤、以及对烘烤后的金属基材进行收卷的步骤；

其中，所述通过涂布机构对加工的金属基材进行涂膜的步骤具体包括：

驱动导辊将加工的金属基材导入胶压辊与网纹辊之间，驱动胶压辊与网纹辊以相反方向旋转，通过网纹辊在转动时带起给料盒中的浆料，以及通过与水平面成45°~60°夹角的并与网纹辊表面接触设置的刮刀，将网纹辊表面多余的浆料刮掉；

控制将网纹辊纹理中的浆料转移到加工的金属基材上；并通过安装于胶压辊两端的气缸调节所述胶压辊与所述网纹辊之间形成一定的接触压力，对放卷后的金属基材进行挤压涂膜，以在所加工的金属基材上形成膜。

所述在金属基材上进行涂膜的方法，其中，控制驱动导辊带动金属基材运行的速度为0.5 m/min~20 m/min。

所述在金属基材上进行涂膜的方法，其中，控制驱动导辊带动金属基材运行的速度为1 m/min~6 m/min。

所述在金属基材上进行涂膜的方法，其中，所加工的金属基材厚度为8~35 μm；所述金属基材的宽度介于胶压辊与网纹辊之间。

本发明所提供的一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布机构、设备及方法,所述涂膜机构具由盛装浆料的给料盒、网纹辊、表面包覆橡胶层的胶压辊、刮刀及气缸组成，其中，所述给料盒、网纹辊和胶压辊由下而上垂直对齐安装；所述网纹辊用于在转动时带起给料盒中的浆料，所述胶压辊与所述网纹辊以相反方向旋转，并在所述胶压辊与所述网纹辊之间形成一定的接触压力，用于对加工的金属基材进行涂膜。所述刮刀设置为与所述网纹辊表面接触且与水平面呈一倾斜角，用于将所述网纹辊表面多余的浆料刮掉；所述气缸安装于胶压辊两端，用于调节胶压辊的高度，以控制涂膜时金属基材与胶压辊和网纹辊之间的接触压力。其有益效果为，通过本发明的涂膜机构、设备及工艺，在进行金属箔基材上涂膜时可防止涂膜不均匀、有气泡、或者导致金属基材打皱等问题。且其结构简单、方法易操作，特别适用于工业生成中在金属基材上加工厚度低于20 μm的薄膜。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布机构的结构示意图。

图2是本发明较佳实施例的一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布机构的胶压辊与网纹辊加工金属材时的结构示意图。

图3是本发明较佳实施例的一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备的结构示意图。

图4是本发明较佳实施例的一种用于在金属基材上涂覆浆料的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布机构，请参见图1，图1是本发明较佳实施例的一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布机构的结构示意图。所述涂布机构由盛装浆料的给料盒130、网纹辊120、表面包覆橡胶层的胶压辊110、刮刀150及气缸组成。

由图1可见，其中，所述给料盒130、网纹辊120和胶压辊110依次由下到上垂直中心对齐安装；所述网纹辊120用于在转动时带起给料盒130中的浆料，所述胶压辊110与所述网纹辊120以相反方向旋转，并在所述胶压辊110与所述网纹辊120之间形成一定的接触压力，用于对加工的金属基材140进行涂膜，通过将网纹辊120纹理中的浆料转移到金属基材140上形成膜。本发明实施过程中，金属基材140由左侧驱动导辊160导入，涂膜后由右侧驱动导辊160导出。因此左侧驱动导辊160设置在金属基材140的下侧，右侧驱动导辊160设置于金属基材140的上侧（即未涂膜的一侧）。

较佳的，在所述胶压辊110两端各设置一气缸（图中未标出），所述气缸可调节胶压辊的高度，即调节所述胶压辊和所述网纹辊之间的距离，进而达到控制涂膜时金属基材140与胶压辊110和网纹辊120之间的接触压力的目的。较佳地，当所述胶压辊110、金属基材140及网纹辊120三者之间正好紧密接触时为最佳位置，因为三者之间的接触压力过大或者过小都可能造成在涂膜时留下气泡，影响涂膜的效果，特别是制备绝缘性材料时。

所述刮刀150安装成与网纹辊120表面接触，并使刮刀150与水平面成45°~60°的夹角，所述刮刀150用于将网纹辊120表面多余的浆料刮掉。需要说明的是，当刮刀与水平面的夹角小于45°时，容易导致所述网纹辊表面留下的浆料过少，从而导致涂膜厚度不够，同时对刮刀和网纹辊表面也会有严重的磨损。当刮刀与水平面的夹角大于60°时，又会导致刮刀与网纹辊的接触不完全，使所述网纹辊表面的浆料局部过多，同样会导致涂膜厚度的控制不准确或形成厚薄不均匀的膜。

进一步的，本发明较佳实施例中，所述网纹辊120的直径小于或等于100 mm。由于金属基材140与网纹辊120的接触面积与网纹辊的直径和宽度成正比的关系。也就是说网纹辊120直径的减小，可以有效的减少金属基材140与网纹辊120之间的接触面积，以使硬质金属基材能够以线接触的方式通过网纹辊120，并将网纹辊120上的浆料以光滑的薄膜形式转移到硬质金属基材的表面，有效防止了硬质金属基材在经过所述胶压辊110和网纹辊120之间挤压涂膜时产生折痕。

较佳的，所述胶压辊110的直径小于或等于所述网纹辊120直径的0.9倍，且在所述胶压辊110表面包覆设置厚度为胶压辊110半径5%~30%的橡胶层。现有的凹版印刷机的胶压辊一般尺寸较大，且常采用外表面为硬度很高的钢辊，因此容易对硬质金属基材产生不可恢复的永久折痕，影响产品的品质。本发明实施例中的在所述胶压辊表面包覆设置橡胶层，可以有效的避免胶压辊与金属基材的刚性接触，同时胶压辊所包裹的橡胶层厚度超过其半径的5%，基于橡胶层的弹性，可以使金属基材在胶压辊与网纹辊的压力下更全面的接触，从而有效的保证了涂膜厚度的均一。胶压辊所包裹的橡胶层厚度大于30%时，胶压辊弹性太大，压合时容易导致变形。

进一步的，如图2所示，图2为本发明较佳实施例的一种涂布机构的胶压辊与网纹辊加工金属基材时的结构示意图。所述胶压辊110的宽度小于所述网纹辊120的宽度，且较佳的，在进行金属基材140涂膜时，金属基材140的宽度可以介于所述网纹辊120的宽度和所述胶压辊110的宽度之间。由于网纹辊的宽度大于金属基材的宽度可有利于在金属基材通过网纹辊的过程中其边缘位置得到支撑，避免金属基材被破坏。另一方面，所述胶压辊的宽度小于金属基材的宽度的好处为，若胶压辊与金属基材的宽度一样或更宽，涂膜过程中胶压辊则会与网纹辊接触，胶压辊的边缘会接触到网纹辊上的浆料，且经过时间的推移浆料越积越多，很容易转移到金属基材的边缘，从而在金属基材的边缘会形成一层较厚的薄膜。甚至还会因为浆料的扩散效应转移到金属基材边缘位置的背面。造成金属基材边缘位置的厚度与中间位置的厚度不一致，在收卷时随着时间的推移，边缘位置的厚度与中间位置的厚度相差越来越大，收卷到一定量后会产生严重的收卷变形。另外，金属基材背面所存在的胶料在传输到烘烤装置的过程中还可能转移到所述驱动导辊上，从而污染整个烘烤机构。

由上可见，通过上述实施例的一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布机构，在胶压辊外部包覆设置橡胶层，设置气缸以使所述胶压辊的高度可调，设置与所述网纹辊表面接触的刮刀，以及将所述网纹辊的宽度设置为大于所述胶压辊等，通过这些结构上的改进，在对金属基材上进行涂膜时，网纹辊与胶压辊以相反方向旋转，网纹辊在转动时带起浆料，刮刀将网纹辊表面多余的料刮掉，而网纹辊纹理中的浆料则转移到金属基材上形成膜，克服现有涂布机构的涂膜不均匀、有气泡、或者导致金属基材打皱或产生折痕等问题。可在金属基材上形成厚度低于20 μm的、均匀的薄膜。

基于本发明上述实施例提供的所述涂布机构，还提供了一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备，图3为本发明较佳实施例的一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备的结构示意图。如图3所示，所述设备包括依次设置的放卷机构30、涂布机构31、烘干机构32和收卷机构33，其中，所述涂布机构31的具体结构请参见图1、图2及上述实施例所述。

另外，基于本发明的上述实施例，还提供了一种在金属基材上进行涂膜的方法，如图4所示，图4为本发明较佳实施例的一种用于在金属基材上涂覆浆料的方法的流程图。该方法包括的步骤有：

S110、通过放卷机构对加工的金属基材进行放卷。

S120、通过涂布机构对加工的金属基材进行涂膜。

S130、通过烘干机构对涂膜后的金属基材进行烘烤。

S140、对烘烤后的金属基材进行收卷。

较佳的，所述步骤S120具体包括：

首先，驱动导辊160将通过放卷机构放入的加工的金属基材140导入胶压辊110与网纹辊120之间，驱动胶压辊与网纹辊以相反方向旋转，通过网纹辊120在转动时带起给料盒130中的浆料，以及通过与水平面成45°~60°夹角的并与网纹辊表面接触设置的刮刀150将网纹辊表面多余的浆料刮掉；具体请参见图1和图2及其实施例所述。

其次，控制将网纹辊纹理中的浆料转移到加工的金属基材上；并通过安装于胶压辊两端的气缸调节所述胶压辊与所述网纹辊之间形成一定的接触压力，对加工的金属基材进行挤压涂膜，以在金属基材上形成膜。如图1所示，金属基材从左向右的通过所述胶压辊与所述网纹辊之间，因此所述胶压辊与所述网纹辊左侧的金属基材为涂膜前的状态，所述胶压辊与所述网纹辊右侧的金属基材为涂膜后的状态。

较佳的，控制驱动导辊带动所述金属基材运行的速度可以为0.5 m/min~20 m/min。当所述金属基材运行的速度低于0.5 m/min时，影响涂膜效率。当所述金属基材运行的速度高于20 m/min时，容易产生涂膜的不连续性（换句话说，即金属基材不能被完全涂膜），或者导致金属基材的产生褶皱等缺陷，影响涂膜的质量。本发明对金属基材进行涂膜的具体实施方式中，控制驱动导辊带动所述金属基材运行的速度为1 m/min~6 m/min。

较佳的，所加工的金属基材的宽度介于胶压辊与网纹辊之间，如图2及其实施例所述。且所使用的金属基材可以为铜箔、铝箔、银箔、镍箔等。若使用铜箔又可以为电解铜箔和压延铜箔。

较佳的，所加工的金属基材厚度为8~35 μm；因为当金属基材的厚度低于8μm时，容易在涂膜过程产生断裂。而当金属基材的厚度高于35μm时，在涂膜过程又容易产生折痕。

综上所述，本发明上述实施例提供的一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布机构、设备及方法，所述涂布机构由盛装浆料的给料盒、网纹辊、表面包覆橡胶层的胶压辊、刮刀及气缸组成，在胶压辊外部包覆设置橡胶层，设置气缸以使所述胶压辊的高度可调，设置与所述网纹辊表面接触的刮刀，以及将所述网纹辊的宽度设置为大于所述胶压辊等，通过这些改进，在进行金属基材上涂膜时，网纹辊与胶压辊以相反方向旋转，网纹辊在转动时带起浆料，刮刀将网纹辊表面多余的料刮掉，网纹辊纹理中的浆料则转移到金属基材上形成膜。另外在进行金属基材涂膜时，控制金属基材运行的速度为0.5 m/min~20 m/min，进一步避免了涂膜过程中的涂膜不均匀、有气泡、导致金属基材打皱或者产生折痕等问题。且其结构简单、方法易操作，特别适用于工业生成中在金属基材上形成厚度低于20 μm的、均匀的薄膜。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布设备，包括依次设置的放卷机构、涂布机构、烘干机构和收卷机构，其特征在于，所述涂布机构包括用于盛装浆料的给料盒、网纹辊、表面包覆橡胶层的胶压辊、刮刀及气缸；

所述给料盒、网纹辊和胶压辊依次由下到上垂直安装；所述网纹辊用于在转动时带起给料盒中的浆料，所述胶压辊与所述网纹辊以相反方向旋转，并在所述胶压辊与所述网纹辊之间形成一定的接触压力，用于对加工的金属基材进行涂膜，通过将网纹辊纹理中的浆料转移到金属基材上形成膜；

所述气缸安装于胶压辊两端，用于调节胶压辊的高度，以控制涂膜时金属基材与胶压辊和网纹辊之间的接触压力；

所述刮刀安装成与网纹辊表面接触设置，并使所述刮刀与水平面成45°~60°的夹角，用于将网纹辊表面多余的浆料刮掉；

所述网纹辊的直径小于或等于100 mm；

所述胶压辊的直径小于或等于所述网纹辊直径的0.9倍；

所述胶压辊的宽度小于金属基材的宽度；

所述胶压辊表面包覆设置的橡胶层厚度为胶压辊半径的5%~30%；

所述胶压辊的宽度小于所述网纹辊的宽度；

在进行金属基材涂膜时，金属基材的宽度介于所述网纹辊的宽度和所述胶压辊的宽度之间。

2.一种用于在金属基材上涂覆浆料的涂布机构，其特征在于，所述涂布机构包括用于盛装浆料的给料盒、网纹辊、表面包覆橡胶层的胶压辊、刮刀及气缸；

所述给料盒、网纹辊和胶压辊依次由下到上垂直安装；所述网纹辊用于在转动时带起给料盒中的浆料，所述胶压辊与所述网纹辊以相反方向旋转，并在所述胶压辊与所述网纹辊之间形成一定的接触压力，用于对加工的金属基材涂覆浆料，通过将网纹辊纹理中的浆料转移到金属基材上形成膜；

所述气缸安装于胶压辊两端，用于调节胶压辊的高度，以控制涂膜时金属基材与胶压辊和网纹辊之间的接触压力；

所述刮刀安装成与网纹辊接触设置，并使所述刮刀与水平面成45°~60°的夹角，用于将网纹辊表面多余的浆料刮掉；

所述网纹辊的直径小于或等于100 mm；

所述胶压辊的直径小于或等于所述网纹辊直径的0.9倍；

所述胶压辊的宽度小于金属基材的宽度；

所述胶压辊表面包覆设置的橡胶层厚度为胶压辊半径的5%~30%；

所述胶压辊的宽度小于所述网纹辊的宽度；

在进行金属基材涂膜时，金属基材的宽度介于所述网纹辊的宽度和所述胶压辊的宽度之间。

3.一种采用权利要求1所述的涂布设备在金属基材上进行涂膜的方法，其特征在于，包括：通过放卷机构对加工的金属基材进行放卷的步骤、通过涂布机构对加工的金属基材进行涂膜的步骤、通过烘干机构对涂膜后的金属基材进行烘烤的步骤、以及对烘烤后的金属基材进行收卷的步骤；

其中，所述通过涂布机构对加工的金属基材进行涂膜的步骤具体包括：

驱动导辊将加工的金属基材导入胶压辊与网纹辊之间，驱动胶压辊与网纹辊以相反方向旋转，通过网纹辊在转动时带起给料盒中的浆料，以及通过与水平面成45°~60°夹角的并与网纹辊表面接触设置的刮刀，将网纹辊表面多余的浆料刮掉；

控制将网纹辊纹理中的浆料转移到加工的金属基材上；并通过安装于胶压辊两端的气缸调节所述胶压辊与所述网纹辊之间形成一定的接触压力，对放卷后的金属基材进行挤压涂膜，以在所加工的金属基材上形成膜。

4.根据权利要求3所述在金属基材上进行涂膜的方法，其特征在于，控制驱动导辊带动金属基材运行的速度为0.5 m/min~20 m/min。

5.根据权利要求4所述在金属基材上进行涂膜的方法，其特征在于，控制驱动导辊带动金属基材运行的速度为1 m/min~6 m/min。

6.根据权利要求3所述在金属基材上进行涂膜的方法，其特征在于，所加工的金属基材厚度为8~35 μm；所述金属基材的宽度介于胶压辊与网纹辊之间。