一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线及生产方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线及生产方法，包括有流水线传送机构以及安装在流水线传送机构上的电极印花机、石墨烯发热体印花机、第一激光器、绝缘隔热体印花机和第二激光器，流水线传送机构输送用于承载石墨烯电加热体的基体到各个加工设备进行加工，先通过第一激光器将金属电极及石墨烯电加热体烧结成膜，然后通过第二激光器将绝缘隔热保护层烧结成膜，跳开了原有的需要将发热体连基体在内的整体加热才能烧结成膜的生产方式，本发明专利技术实现了生产自动化，降低了工人的劳动强度，提升了生产效率，大幅度降低生产能耗，降低生产工业排放量，减少环境污染，符合国家的节能减排政策，对推动节能减排有着积极的推动意义。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线及生产方法
本专利技术涉及石墨烯电加热
，尤其涉及一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线及生产方法。
技术介绍
石墨稀是近几年来最受关注的一种材料之一，它是由单层的碳原子按照蜂窝结构排列，是世界上厚度最小、质量最轻、强度最大的物质之一。同时，石墨烯也具备很好的热学性能，研究发现，石墨稀是世界上热导率最高的物质，导热系数高达5000W/m·K，是普通金属热导率的50～100倍，且渗流阈值仅为0.2wt％，并且石墨稀的单层二维结构容易在基体中形成导热通道，是一种理想的提高热导率的填充物。石墨烯发热材料是一种电能转换成热能的新型材料，不同于电热管、发热丝、微波发生器、电磁发生器以及光波辐射热等发热方式的又一种发热材料，他可以通过导电方式将电能直接转换成热能，并且可以通过辐射和传导的方式将热能传递到空气当中。石墨烯发热材料在电热基材中属首创，以自身的电热特性附着于任何载体上，可制成任何功率大小的发热体，也可以适合各种电压的交流和直流环境下使用。基本发热体的制作工艺简单，可以采取喷涂、印刷、膜片、粘接、涂覆和电镀等方式进行制作。但现有的石墨烯发热体生产过程和生产方式中流程较复杂，人工操作量大，生产效率比较低下，生产人工成本较高，生产能耗高，工业排放量大。
技术实现思路
为解决以上所述的问题，本专利技术提供了一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线，包括有若干传送设备组成的流水线传送机构以及依次安装在流水线传送机构上的电极印花机、石墨烯发热体印花机、第一激光器、绝缘隔热体印花机和第二激光器，所述流水线传送机构输入端的传送设备上安装有基体表面清洁机，所述基体表面清洁机与电极印花机之间的传送设备上安装有除尘机，所述流水线传送机构输出端的传送设备上安装有热成像探伤检测设备，所述热成像探伤检测设备与第二激光器之间上安装有通电测试装置，所述电极印花机与石墨烯发热体印花机之间设置有第一干燥器，所述石墨烯发热体印花机与第一激光器之间设置有第二干燥器，所述绝缘隔热体印花机与第二激光器之间设置有第三干燥器。进一步地，所述第一激光器、第二激光器均通过数控系统驱动，且第一激光器、第二激光器上安装有位置监测仪和测温仪，所述数控系统通过所述位置监测仪和测温仪实现联动自动精确控制。进一步地，所述通电测试装置包括沿流水线传送机构传输方向的第一通电测试端和第二通电测试端，所述第一通电测试端和第二通电测试端分别安装在传送设备的左右侧，所述第一通电测试端以及第二通电测试端朝向内侧延伸有若干压辊轴，所述压辊轴上安装有可灵活转动的通电压辊，通电压辊能根据基体的厚薄进行自适应性的调节通电压辊与基体见的压触松紧度，确保通电压辊与基体电极间的良好电性连接；所述第一通电测试端以及第二通电测试端的外侧中心设置有通电端，所述通电端分别通过可电传导性的连接通电压辊和电源，且所述通电端的两侧设置有伸缩杆，伸缩杆通过绝缘体与通电测试装置固定连接，确保伸缩杆不会带电；所述伸缩杆通过伸长缩短来控制调节第一通电测试端与第二通电测试端之间的距离。一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线生产方法，步骤如下：步骤一、将基体放置在传送设备上，输送至基体表面清洁机的下方对其表面进行清洁，清洁完成后通过传送设备输送到除尘机下方，除尘机将基体表面灰尘吹走；步骤二、在步骤一中的基体上放置印花网A，然后将基体输送到电极印花机下方，通过石墨烯发热体印花机对基体上的印花网A喷上银导电浆料，制得印刷有金属电极的半成品A；步骤三、将步骤二中的半成品A输送至第一干燥器，第一干燥器对半成品A表面加热进行干燥；步骤四、在步骤三中的半成品A上放置印花网B，然后将半成品A输送到石墨烯发热体印花机下方，通过石墨烯发热体印花机对半成品A上的印花网B喷上石墨烯电加热体油墨，制得印刷有金属电极及石墨烯电加热体的半成品B；步骤五、将步骤四中的半成品B输送至第二干燥器，第二干燥器对半成品B表面加热进行干燥；步骤六、将步骤五中的半成品B输送到第一激光器下方，通过第一激光器对半成品B进行第一次激光烧结，对金属电极及石墨烯电加热体烧结成膜，制得半成品C；步骤七、在步骤六中的半成品C上放置印花网C，然后将半成品C输送到绝缘隔热体印花机下方，通过绝缘隔热体印花机对半成品C上的印花网C喷涂绝缘隔热体油墨，制得印刷有金属电极、石墨烯电加热体以及绝缘隔热保护层的半成品D；步骤八、将步骤七中的半成品D输送至第三干燥器，第三干燥器对半成品D表面加热进行干燥，制得半成品E；步骤九、将步骤八中的半成品E输送到第二激光器下方，通过第二激光器对半成品E进行第二次激光烧结，对绝缘隔热保护层烧结成膜，制得成品；步骤十、将步骤九中的成品输送到通电测试装置进行通电测试，通电测试后成品逐渐发热，通过热成像探伤检测设备检测成品的发热位置是否均匀，然后对产品进行分选。进一步地，所述步骤二中的印花网A为180-250目。进一步地，所述步骤三中的印花网B以及步骤六中的印花网C为100-200目。进一步地，所述步骤三、步骤五以及步骤七中的第一干燥器、第二干燥器、第三干燥器为利用红外光波或硅钼棒方式加热的红外光波或电阻加热式隧道形电干燥器。其加热温度可实现常温到400摄氏度之间的灵活设定调节和智能恒定控制。进一步地，所述步骤五和步骤八中第一激光器及第二激光器的激光烧结温度为500-1000摄氏度。进一步地，所述步骤三中的石墨烯电加热体油墨包括由石墨烯粉末、远红外发射剂、FB树脂粉末以及加乙醇按配方比例调配而成。进一步地，所述步骤六中的绝缘隔热体油墨包括由云母粉、瓷粉、石英粉、FB树脂粉末、再加乙醇按配方比例调配而成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线及生产方法，通过由若干传送设备组成的流水线传送机构输送基体到各个加工设备进行加工，其中先通过第一激光器将金属电极及石墨烯电加热体烧结成膜，然后通过第二激光器将绝缘隔热保护层烧结成膜，跳开了原有的需要将发热体连基体在内的整体加热才能烧结成膜的生产方式，不仅可以提高提高效率，还可以减低能耗，较少排放，不影响基体性能的变化，可以适当降低基体的性能，从而降低生产成本。而且本专利技术可以实现了生产流程自动化，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率，大幅度的降低生产能耗，降低生产工业排放量，减少环境污染，符合国家的节能减排政策，对推动节能减排有着积极的推动意义。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中基体表面清洁工序的结构示意图。图3是本专利技术中一次烧结成膜工序的结构示意图。图4是本专利技术中二次烧结成膜工序的结构示意图。图5是本专利技术中产品检验工序的结构示意图。图6是本专利技术中通电测试装置的结构示意图。图7是本专利技术的框架流程示意图。图中：传送设备1、电极印花机2、石墨烯发热体印花机3、第一激光器4、绝缘隔热体印花机5、第二激光器6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线，其特征在于：包括有若干传送设备(1)组成的流水线传送机构以及依次安装在流水线传送机构上的电极印花机(2)、石墨烯发热体印花机(3)、第一激光器(4)、绝缘隔热体印花机(5)和第二激光器(6)，所述流水线传送机构输入端的传送设备(1)上安装有基体表面清洁机(7)，所述基体表面清洁机(7)与电极印花机(2)之间的传送设备(1)上安装有除尘机(8)，所述流水线传送机构输出端的传送设备(1)上安装有热成像探伤检测设备(9)，所述热成像探伤检测设备(9)与第二激光器(6)之间上安装有通电测试装置(10)，所述电极印花机(2)与石墨烯发热体印花机(3)之间设置有第一干燥器(11)，所述石墨烯发热体印花机(3)与第一激光器(4)之间设置有第二干燥器(12)，所述绝缘隔热体印花机(5)与第二激光器(6)之间设置有第三干燥器(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线，其特征在于：包括有若干传送设备(1)组成的流水线传送机构以及依次安装在流水线传送机构上的电极印花机(2)、石墨烯发热体印花机(3)、第一激光器(4)、绝缘隔热体印花机(5)和第二激光器(6)，所述流水线传送机构输入端的传送设备(1)上安装有基体表面清洁机(7)，所述基体表面清洁机(7)与电极印花机(2)之间的传送设备(1)上安装有除尘机(8)，所述流水线传送机构输出端的传送设备(1)上安装有热成像探伤检测设备(9)，所述热成像探伤检测设备(9)与第二激光器(6)之间上安装有通电测试装置(10)，所述电极印花机(2)与石墨烯发热体印花机(3)之间设置有第一干燥器(11)，所述石墨烯发热体印花机(3)与第一激光器(4)之间设置有第二干燥器(12)，所述绝缘隔热体印花机(5)与第二激光器(6)之间设置有第三干燥器(13)。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线，其特征在于：所述第一激光器(4)、第二激光器(6)均通过数控系统驱动，且第一激光器(4)、第二激光器(6)上安装有位置监测仪和测温仪，所述数控系统通过所述位置监测仪和测温仪实行联动自动控制。


3.根据权利要求1所述的一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线，其特征在于：所述通电测试装置(10)包括沿流水线传送机构传输方向的第一通电测试端(101)和第二通电测试端(102)，所述第一通电测试端(101)和第二通电测试端(102)分别安装在传送设备(1)的左右侧，所述第一通电测试端(101)以及第二通电测试端(102)朝向内侧延伸有若干可导电的压辊轴(103)，所述压辊轴(103)上安装有可自由灵活转动的通电压辊(104)，该通电压辊(104)能根据基体的厚薄自适应地调节通电压辊(104)与基体接触的压触松紧度，确保通电压辊(104)能与基体之间有可靠的电传导性连接；所述第一通电测试端(101)以及第二通电测试端(102)的外侧中心设置有通电端(105)，所述通电端(105)分别通过电传导性的连接通电压辊(104)和电源，且所述通电端(105)的两侧设置有伸缩杆(106)；所述伸缩杆(106)与通电测试装置(10)之间通过绝缘体隔断固定联接，确保伸缩杆(106)不会带电，并通过伸长缩短来控制调节第一通电测试端(101)与第二通电测试端(102)之间的距离。


4.一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线生产方法，其特征在于：包括权利要求1至3任一项所述的一种石墨烯电加热体的激光烧结成膜流水线，其生产方法步骤如下：
步骤一、将基体放置在传送设备(1)上，输送至基体表面清洁机(7)的下方对其表面进行擦拭清洁，清洁完成后通过传送设备(1)输送到除尘机(8)下方，除尘机(8)将基体表面的灰尘清理干净；
步骤二、经过步骤一后的基体输送到电极印花机(2)下方时，通过电极印花机(2)在基体表面上印刷上金属导电浆料，制得印刷有金属电极的半成品A；上述电极印花机(2)上安装有印花网A，电极的形状和图案由印花网A来决定和实现；
步骤三、经过步骤二后的半成品A输送至第一干燥器(11)，第一干燥器(11)对半成品A进行加热干燥，主要是对表面刚印制的金属电极层进行适当的干燥定型；
步骤四、经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建新，
申请(专利权)人：佛山市新豪瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44