TWI554334B - Nano - coating system and nano - coating method - Google Patents

Description

奈米塗佈系統與奈米塗佈方法

本發明是關於奈米塗料的塗佈技術領域，特別是一種可對載體之全表面(包含內表面或外表面)塗佈奈米塗料的奈米塗佈系統與奈米塗佈方法。

傳統中，為了提高電子產品之外殼的防水度、硬度或防塵度等，可藉由在該外殼形成一奈米塗層，以強化該防水度、該硬度與該防塵度。

一般形成該奈米塗層的方式，必須在該電子產品組裝之前，讓該外殼預先地塗佈該奈米塗料。常用的塗佈方式，係將該外殼浸泡在充滿該奈米塗料的一液體槽中，使得該奈米塗料附著在該外殼，藉以形成該奈米塗層。

然而，前述的方式存在缺點，例如需要大量的奈米塗料、產生厚薄不均勻的該奈米塗層、需要較長的乾燥時間以及無法有效地控制該奈米塗料附著的多寡，而易形成廢材。

有鑑於此，本發明提出一種奈米塗佈系統與奈米塗佈方法，以解決習知技術的缺失。

本發明提供一種奈米塗佈系統，能在一載體(特別是已經完成組裝之產品)之全表面上均勻地塗佈一奈米塗料。

本發明根據上述的奈米塗佈系統，包含夾具單元、箱體與霧化產生單元，該夾具單元將該箱體切割成複數空間，該霧化產生單元將一奈米塗料霧化成一奈米氣體，該奈米氣體透過該載體的孔洞，在該等空間之間流動，以將該奈米塗料附著在該載體。

本發明根據上述的奈米塗佈系統，在該等空間之其一者設置一氣孔單元，該氣孔單元提供一負壓(或稱一吸力)，以吸引位於該等空間之另其一者的該奈米氣體，以增加附著的速度與均勻度。

本發明根據上述的奈米塗佈系統，該等空間各包含氣孔單元，各該氣孔單元皆提供一負壓，且該等空間又各設置霧化產生單元，藉由操作該氣孔單元與該霧化產生單元，使得該奈米氣體可以在該等空間之間執行單向或雙向流動，以達成均勻地塗佈該奈米塗料的目的。

本發明根據上述的奈米塗佈系統，更包含控制單元，該控制單元可執行一程序，該程序決定開啟該氣孔單元與該霧化產生單元所需的時間與次數。

本發明根據上述的奈米塗佈系統，更包含前置箱體，該載體藉由該前置箱體調整該載體的潔淨度與濕度，以提高該奈米塗料附著該載體的良率。

本發明根據上述的奈米塗佈系統，該霧化產生單元包含振動單元、壓力調整單元與溫控單元，該振動單元產生一振動力、該壓力調整單元提供加壓/減壓、以及該溫控單元提供一溫度，以將該奈米塗料霧化成該奈米氣體。

本發明提供一種奈米塗佈方法，係能在一載體均勻地塗佈一奈米塗料。

為達上述目的及其它目的，本發明係提供一種奈米塗佈系統，供在一載體塗佈一奈米塗料，該載體具有一孔洞，該奈米塗佈系統包含一夾具單元、一箱體與一霧化產生單元。該夾具單元形成一開孔。該開孔供插置該載體。該箱體包含一卡槽與一第一氣孔單元。該箱體形成一容置空間。該卡槽結合該夾具單元，以將該容置空間切割成一第一塗佈空間與一第二塗佈空間。該第一氣孔單元設置在該第一塗佈空間。其中，該第一塗佈空間與該第二塗佈空間藉由該夾具單元彼此不相通。該霧化產生單元設置在該第二塗佈空間。該霧化產生單元容置該奈米塗料，讓該奈米塗料霧化成一奈米氣體。該奈米氣體填充該第二塗佈空間。其中，該第一氣孔單元提供一負壓，透過該載體的該孔洞吸引該第二塗佈空間之該奈米氣體。在該奈米氣體自該第二塗佈空間流動至該第一塗佈空間的過程中，該奈米塗料附著在該載體。

為達上述目的及其它目的，本發明係提供一種奈米塗佈方法，在一載體塗佈一奈米塗料，該載體具有孔洞，該奈米塗佈方法包含，步驟(a)霧化液狀或固狀的該奈米塗料，以形成該奈米氣體；(b)該載體設置在一密閉空間，以將該密閉空間切割成一第一塗佈空間與一第二塗佈空間，其中該第一塗佈空間與該第二塗佈空間透過該孔洞連通；(c)在該第一塗佈空間產生一負壓以吸引在該第二塗佈空間的該奈米氣體，或在該第二塗佈空間產生一負壓以吸引在該第一塗佈空間的該奈米氣體；(d)該奈米氣體在該第一塗佈空間與該第二塗佈空間之間經由該孔洞流動，讓該奈米塗料附著在該載體。其中，藉由調整該負壓的大小、提供該負壓的時間與啟動該負壓的次數之至少其中一者，以決定該奈米塗料形成在該載體的厚度與均勻度。

相較於習知技術，本發明提供奈米塗佈系統能在一載體均勻地塗佈一奈米塗料，特別是該載體在組合之前與在組合之後皆可均勻地塗佈該奈米塗料。由於該奈米塗料採用霧化的方式，故可以減少該奈米塗料的浪費，也可以提高附著的良率。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：

請參考圖1，係本發明第一實施例之奈米塗佈系統的結構示意圖。於圖1中，該奈米塗佈系統10能夠在一載體2塗佈一奈米塗料4，例如該載體2可為電子產品、機殼與智慧型手機等。於本實施例中，該載體2係以智慧型手機為例說明，該載體2具有孔洞22，例如耳機孔、揚聲孔與麥克風孔等。

該奈米塗佈系統10包含夾具單元12、箱體14與霧化產生單元16。

於本實施例中，該夾具單元12的形狀為矩形，且其材質為泡棉材質。該夾具單元12形成一開孔122，該開孔122的尺寸恰可緊密地固定該載體2。

該箱體14包含卡槽142與第一氣孔單元144。該卡槽142的尺寸可緊密地固定該夾具單元12。該箱體14形成一容置空間146。在該卡槽142結合該夾具單元12之後，該夾具單元12將該容置空間146切割成一第一塗佈空間1462與一第二塗佈空間1464。該第一氣孔單元144設置在該第一塗佈空間1462。其中，該第一塗佈空間1462與該第二塗佈空間1464藉由該夾具單元12彼此不相通。

值得注意的是，該第一氣孔單元144可進一步包含泵浦(圖未示)，藉由該泵浦調整一氣壓，以產生一負壓(或稱一吸力)，於其它實施例中，該泵浦也可產生一正壓。於本實施例中，該第一氣孔單元144係以負壓為例說明，即該第一氣孔單元144產生該吸力，使得一氣流的流動方向係由該第二塗佈空間1464朝向該第一塗佈空間1462。

於另一實施例中，該奈米塗佈系統10更包含一過濾單元(圖未示)，供結合該第一氣孔單元144，以過濾該奈米氣體42。該過濾單元形成有複數氣孔(圖未示)，該等氣孔可以阻隔大於或等於該氣孔孔徑的粉塵，以及延長該第一氣孔單元144的使用壽命，更甚至於該泵浦的使用壽命。

該霧化產生單元16設置在該第二塗佈空間1464。該霧化產生單元16容置該奈米塗料4，以及讓該奈米塗料4霧化成一奈米氣體42。該奈米氣體42填充該第二塗佈空間1464。由於該第一氣孔單元144產生該負壓，因此，該奈米氣體42以該氣流的方向移動。在該奈米氣體42移動的過程中，由於受到該夾具單元12的阻擋，故在該第二塗佈空間1464之該奈米氣體42僅能(或大部分)從該孔洞22進入該第一塗佈空間1462。

詳言之，由於該第一氣孔單元144提供該負壓，使得該載體2的該孔洞22可吸引該第二塗佈空間1464之該奈米氣體42，進而該奈米塗料4可在吸引過程中附著在該載體2，以完成均勻地塗佈。

值得注意的是，該霧化產生單元16更可包含振動單元(圖未示)與壓力調整單元(圖未示)、溫控單元(圖未示)。該振動單元產生一振動力、該壓力調整單元提供加壓與減壓、以及該溫控單元提供一溫度，供該奈米塗料4霧化成該奈米氣體42。

請參考圖2，係本發明第二實施例之奈米塗佈系統的結構示意圖。於圖2中，該奈米塗佈系統10'除包含第一實施例的該夾具單元12、該箱體14與該霧化產生單元16之外，該箱體14更包含一第二氣孔單元148。

該第二氣孔單元148設置在該第二塗佈空間1464。於本實施例中，該霧化產生單元16除設置在該第二塗佈空間1464之外，也設置在該第一塗佈空間1642。其中，該第二氣孔單元148也提供一負壓，透過設置在該夾具單元12之該開孔122的該載體2的孔洞22吸引該第一塗佈空間1642之該奈米氣體42。在該奈米氣體42自該第一塗佈空間1642流動至該第二塗佈空間1464的過程中，該奈米氣體42附著在該載體2。

值得注意的是，如前所述，除該第一氣孔單元144可結合過濾單元(圖未示)之外，該第二氣孔單元148也可結合過濾單元，供過濾該奈米氣體42。

請參考圖3，係本發明第三實施例之奈米塗佈系統的結構示意圖。於圖3中，該奈米塗佈系統10"除包含第二實施例的該夾具單元12、該箱體14、該霧化產生單元16之外，更包含控制單元18。

該控制單元18執行一第一程序P1與一第二程序P2。其中，該第一程序P1係該控制單元18開啟該第一氣孔單元144與位在該第二塗佈空間1464之該霧化產生單元16，以及該第二程序P2係該控制單元18開啟該第二氣孔單元148與位在該第一塗佈空間1462之該霧化產生單元16。

值得注意的是，該控制單元18可以選擇地控制時間與次數之至少其中一者，以決定該奈米塗料4附著在該載體2的均勻度與厚度等。

舉例而言，在另一實施例中，該控制單元18以一第一時間執行該第一程序P1，以及該控制單元18以一第二時間執行該第二程序P2。其中，該第一時間與該第二時間的長度可相同或不同，以及該第一時間與該第二時間具有相同或不同的起始點。

在另一實施例中，該控制單元18更包含一計數器(圖未示)，該計數器182決定執行一次或多次的該第一程序P1與該第二程序P2。

值得注意的是，該奈米塗佈系統10"更包含一前置箱體(圖未示)。該前置箱體可調整該載體2的濕度與潔淨度。該前置箱體的目的能提高該奈米塗料4附著在該載體2的良率。

請參考圖4，係本發明第四實施例之奈米塗佈方法的流程示意圖。於圖4中，該奈米塗佈方法能夠在一載體塗佈一奈米塗料。其中，該載體包含孔洞。該奈米塗佈方法步驟起始於步驟S41，係霧化液狀或固狀的該奈米塗料，以形成該奈米氣體。

步驟S42，係該載體設置在一密閉空間，以將該密閉空間切割成第一塗佈空間與該第二塗佈空間。其中，該第一塗佈空間與該第二塗佈空間透過該孔洞連通。

步驟S43，係在該第一塗佈空間產生一負壓以吸引在該第二塗佈空間的該奈米氣體，或在該第二塗佈空間產生一負壓以吸引在該第一塗佈空間的該奈米氣體。

步驟S44，係該奈米氣體在該第一塗佈空間與該第二塗佈空間之間經由該孔洞流動，讓該奈米塗料附著在該載體。

其中，前述步驟S41至S44中，可藉由調整該負壓的大小、提供該負壓的時間與啟動該負壓的次數之至少其中一者，以決定該奈米塗料形成在該載體的厚度與均勻度。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

2‧‧‧載體
22‧‧‧孔洞
4‧‧‧奈米塗料
42‧‧‧奈米氣體
10、10'、10''‧‧‧奈米塗佈系統
12‧‧‧夾具單元
122‧‧‧開孔
14‧‧‧箱體
142‧‧‧卡槽
144‧‧‧第一氣孔單元
146‧‧‧容置空間
1462‧‧‧第一塗佈空間
1464‧‧‧第二塗佈空間
148‧‧‧第二氣孔單元
16‧‧‧霧化產生單元
18‧‧‧控制單元
P1‧‧‧第一程序
P2‧‧‧第二程序
S41-S44‧‧‧方法步驟

圖1係本發明第一實施例之奈米塗佈系統的結構示意圖。 圖2係本發明第二實施例之奈米塗佈系統的結構示意圖。 圖3係本發明第三實施例之奈米塗佈系統的結構示意圖。 圖4係本發明第四實施例之奈米塗佈方法的流程示意圖。

S41-S44‧‧‧方法步驟

Claims (10)

1. 一種奈米塗佈系統，供在一載體塗佈一奈米塗料，該載體具有一孔洞，該奈米塗佈系統包含： 夾具單元，形成一開孔，該開孔供插置該載體； 箱體，具有一卡槽與一第一氣孔單元，該箱體形成一容置空間，該卡槽結合該夾具單元，以將該容置空間切割成一第一塗佈空間與一第二塗佈空間，該第一氣孔單元設置在該第一塗佈空間，其中該第一塗佈空間與該第二塗佈空間藉由該夾具單元彼此不相通；以及 霧化產生單元，設置在該第二塗佈空間，該霧化產生單元容置該奈米塗料，讓該奈米塗料霧化成一奈米氣體，該奈米氣體填充該第二塗佈空間； 其中該第一氣孔單元提供一負壓，透過該載體的該孔洞吸引該第二塗佈空間之該奈米氣體，在該奈米氣體自該第二塗佈空間流動至該第一塗佈空間的過程中，該奈米塗料附著在該載體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之奈米塗佈系統，其中該箱體更包含一第二氣孔單元，該第二氣孔單元設置在該第二塗佈空間，該霧化產生單元也設置在該第一塗佈空間，其中該第二氣孔單元提供一負壓，透過該載體的孔洞吸引該第一塗佈空間之該奈米氣體，在該奈米氣體自該第一塗佈空間流動至該第二塗佈空間的過程中，該奈米氣體附著在該載體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之奈米塗佈系統，其中該箱體更包含控制單元，該控制單元執行一第一程序與一第二程序，其中該第一程序係該控制單元開啟該第一氣孔單元與開啟在該第二塗佈空間之該霧化產生單元，以及該第二程序係該控制單元開啟該第二氣孔單元與開啟在該第一塗佈空間之該霧化產生單元。
4. 如申請專利範圍第3項所述之奈米塗佈系統，其中該控制單元以一第一時間執行該第一程序，以及該控制單元以一第二時間執行該第二程序。
5. 如申請專利範圍第3項所述之奈米塗佈系統，其中該控制單元包含一計數器，該計數器決定執行一次或多次的該第一程序與該第二程序之至少其中一者。
6. 如申請專利範圍第1項所述之奈米塗佈系統，更包含一前置箱體，該前置箱體調整該載體的濕度與潔淨度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之奈米塗佈系統，其中更包含一過濾單元，該過濾單元供該第一氣孔單元過濾該奈米氣體。
8. 如申請專利範圍第2項所述之奈米塗佈系統，更包含一過濾單元，該過濾單元設置在該第一氣孔單元與該第二氣孔單元之至少其中一者，供該第一氣孔單元與該第二氣孔單元過濾該奈米氣體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之奈米塗佈系統，其中該霧化產生單元包含振動單元、壓力調整單元與溫控單元，該振動單元產生一振動力、該壓力調整單元提供加壓與減壓、以及該溫控單元提供一溫度，供該奈米塗料霧化成該奈米氣體。
10. 一種奈米塗佈方法，供在一載體塗佈一奈米塗料，該載體具有孔洞，該奈米塗佈方法包含： 霧化液狀或固狀的該奈米塗料，以形成該奈米氣體； 該載體設置在一密閉空間，以將該密閉空間切割成第一塗佈空間與該第二塗佈空間，其中該第一塗佈空間與該第二塗佈空間透過該孔洞連通； 在該第一塗佈空間產生一負壓以吸引填充在該第二塗佈空間的該奈米氣體，或在該第二塗佈空間產生一負壓以吸引填充在該第一塗佈空間的該奈米氣體；以及 該奈米氣體在該第一塗佈空間與該第二塗佈空間之間經由該孔洞流動，讓該奈米塗料附著在該載體； 其中藉由調整該負壓的大小、提供該負壓的時間與啟動該負壓的次數之至少其中一者，以決定該奈米塗料形成在該載體的厚度與均勻度。