膜电极一体化热转印分切设备及其热转印分切工艺制造技术

本发明专利技术提出了一种膜电极一体化热转印分切设备及其热转印分切工艺，涉及膜电极生产设备技术领域，包括放料装置、热辐射加固装置、热转印装置、分切装置和收料装置，热转印装置包括热转印刀座、上电磁加热辊、下电磁加热辊和转印压力调节机构，收料装置包括第一料带衬膜收卷轴、上层高温布收卷轴、第二料带衬膜收卷轴、第一成品收卷轴、第二成品收卷轴，保护膜收卷轴和下层高温布收卷轴，本发明专利技术实现了对阳极催化剂层的热转印工作，有效减少了质子交换膜喷涂催化剂层后的溶胀现象，保证了阳极催化剂层与质子交换膜的复合效果，提高了膜电极的生产效率以及膜电极成品的良品率。产效率以及膜电极成品的良品率。产效率以及膜电极成品的良品率。

【技术实现步骤摘要】
膜电极一体化热转印分切设备及其热转印分切工艺


[0001]本专利技术涉及膜电极生产设备
，尤其是涉及一种膜电极一体化热转印分切设备及其热转印分切工艺。

技术介绍

[0002]膜电极主要包括质子交换膜、催化剂层和气体扩散层三部分，其具体的排布结构为气体扩散层、阳极催化剂层、质子交换膜、阴极催化剂层和气体扩散层，其中质子交换膜的主要作用是实现质子的快速传导，阻隔氢气、氧气和氮气在阴阳极之间的渗透，阳极催化剂层用于促进氢气的氧化反应，阴极催化剂层用于促进氧气的还原反应，气体扩散层主要用于支撑阳极催化剂层和阴极催化剂层、收集电流、传导气体和排出反应产生的水。
[0003]在现有的CCM膜电极生产中，催化剂层的涂布工艺主要存在的问题是：催化剂层通过喷涂的方式涂布到质子交换膜上，但是喷涂的量很难控制，非常容易出现质子交换膜溶胀或者催化剂层涂布不稳定的情况，使膜电极的成品率较低。
[0004]因此，需要一种能够解决上述问题的膜电极一体化热转印分切设备及其热转印分切工艺。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种膜电极一体化热转印分切设备及其热转印分切工艺，实现了对阳极催化剂层的热转印工作，有效减少了质子交换膜喷涂催化剂层后的溶胀现象，保证了阳极催化剂层与质子交换膜的复合效果，提高了膜电极的生产效率以及膜电极成品的良品率。
[0006]本专利技术的其中一技术方案是这样实现的：膜电极一体化热转印分切设备，包括机架，所述机架上安装有放料装置、热辐射加固装置、热转印装置、分切装置和收料装置；所述放料装置包括第一料带放料轴、第二料带放料轴、上层高温布放料轴、下层高温布放料轴和保护膜放料轴，所述第一料带放料轴、第二料带放料轴、上层高温布放料轴、下层高温布放料轴和保护膜放料轴均转动安装于所述机架上；所述热转印装置包括热转印刀座，所述热转印刀座上转动安装有上电磁加热辊和下电磁加热辊，所述上电磁加热辊连接有一转印压力调节机构；所述分切装置用于对热转印后形成的热转印成品膜进行分切；所述收料装置包括第一料带衬膜收卷轴、上层高温布收卷轴、第二料带衬膜收卷轴、第一成品收卷轴、第二成品收卷轴，保护膜收卷轴和下层高温布收卷轴，所述第一料带衬膜收卷轴、上层高温布收卷轴、第二料带衬膜收卷轴、第一成品收卷轴、第二成品收卷轴、保护膜收卷轴和下层高温布收卷轴均转动安装于所述机架上。
[0007]作为一种优选的技术方案，所述热辐射加固装置包括两个加热烘箱，其中一所述加热烘箱设置于所述热转印装置的上游，另一所述加热烘箱设置于所述热转印装置的下
游，沿第一料带的前进方向，每一所述加热烘箱的前壁板上设有进料开口，所述加热烘箱的后壁板上设有出料开口，所述进料开口与所述出料开口相对设置，所述加热烘箱的顶部设有一顶部敞口，所述顶部敞口处铰接有一顶板，所述顶板的内壁上固定安装有加热板，所述顶板与所述加热烘箱之间共同铰接有一气动杆，所述加热烘箱的一侧壁板上安装有散热风扇和温度传感器，所述加热烘箱的另一侧壁上设有侧部敞口，所述侧部敞口处铰接有一侧壁门板。
[0008]作为一种优选的技术方案，所述分切装置包括分切刀座，所述分切刀座上转动安装有旋转辊和分切刀辊，所述旋转辊设置于所述分切刀辊的上方。
[0009]作为一种优选的技术方案，所述第一料带放料轴和第二料带放料轴均连接有一轴向纠偏机构，每一所述轴向纠偏机构均包括一固定于所述机架上的固定板，每一所述固定板上均设有一贯穿开口，所述第一料带放料轴和第二料带放料轴分别穿过对应所述贯穿开口，每一所述固定板的外壁上均固定有一固定座，每一所述固定座上均滑动安装有一料轴安装座，每一所述料轴安装座均沿所述第一料带放料轴的轴向进行滑动，每一所述料轴安装座均由纠偏电缸驱动滑动，所述第一料带放料轴和第二料带放料轴分别转动安装于对应所述料轴安装座上，每一所述料轴安装座上均固定安装有一放料驱动电机，所述第一料带放料轴和第二料带放料轴分别与对应所述放料驱动电机传动连接；所述第一料带放料轴和第二料带放料轴的一侧均设置有一料带张紧机构。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述料带张紧机构包括转动安装于所述固定板上的旋转轴，所述旋转轴沿所述第一料带放料轴的轴向延伸，所述旋转轴的两端分别固定安装有一曲臂，两所述曲臂之间共同铰接有一导向压轴，所述导向压轴沿所述旋转轴的轴向延伸，所述旋转轴上还固定安装有一旋转臂，所述旋转臂的自由端与所述固定板之间共同铰接有一摆动气缸。
[0011]作为一种优选的技术方案，所述转印压力调节机构包括两个竖向设置的伺服电缸，每一所述伺服电缸的缸体均固定于所述热转印刀座上，所述热转印刀座的两竖板上分别设有一竖向滑槽，所述上电磁加热辊的两端分别通过一方形滑块约束安装于对应所述竖向滑槽内，每一所述方形滑块均与对应所述伺服电缸的推杆固定连接。
[0012]作为一种优选的技术方案，所述热转印装置与位于上游的所述加热烘箱之间设置有第一牵引装置，所述热转印装置与位于下游的所述加热烘箱之间设置有第二牵引装置，位于下游的所述加热烘箱与所述分切装置之间设置有第三牵引装置。
[0013]作为一种优选的技术方案，所述第一牵引装置、第二牵引装置和第三牵引装置均包括一牵引刀座，每一所述牵引刀座上均转动安装有两根牵引辊。
[0014]作为一种优选的技术方案，所述上电磁加热辊的两端分别转动安装于对应所述方形滑块上，所述下电磁加热辊的两端分别转动安装于所述热转印刀座的两竖板上，所述下电磁加热辊传动连接有一加热辊驱动伺服电机，所述下电磁加热辊上固定安装有一驱动齿轮，所述上电磁加热辊上固定安装有一从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮相啮合。
[0015]本专利技术的另一技术方案是这样实现的：应用上述膜电极一体化热转印分切设备的热转印分切工艺，所述热转印分切工艺具体包括以下步骤：S1、第一料带放料轴上放置有第一料带卷，第二料带放料轴上放置有第二料带卷，
利用轴向纠偏机构对第一料带放料轴和第二料带放料轴进行轴向位置调整，实现对第一料带和第二料带的位置纠偏；S2、第一料带放料轴旋转带动第一料带卷进行放卷工作，第二料带放料轴旋转带动第二料带卷进行放卷工作，放卷出的第一料带在第一牵引装置的牵引输送下，先进入到位于上游的加热烘箱内进行预热，然后通过第一料带衬膜收卷轴对第一料带上的第一料带衬膜进行收料，将第一料带衬膜从第一料带的上表面剥离下来后，再将放卷出的第二料带贴合到第一料带的上表面；S3、上层高温布放料轴、下层高温布放料轴和保护膜放料轴旋转，来对上层高温布、下层高温布和保护膜进行放料，在进入热转印装置之前，使上层高温布位于第二料带的上方、保护膜位于第一料带的下方、下层高温布位于保护膜的下方，形成依次具有上层高温布、第二料带、第一料带、保护膜和下层高温布的五层材料；S4、在第二牵引装置的牵引输送下，五层材料在进入热转印装置时被层叠在一起，之后五层层叠材料穿过上电磁加热辊和下电磁加热辊之间的辊缝，在此过程中，利用旋转中的上电磁加热辊和下电磁加热辊对上述五层层叠材料进行加热辊压，从而将第二料带上的阳极催化剂层热转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.膜电极一体化热转印分切设备，包括机架，其特征在于，所述机架上安装有放料装置、热辐射加固装置、热转印装置、分切装置和收料装置；所述放料装置包括第一料带放料轴、第二料带放料轴、上层高温布放料轴、下层高温布放料轴和保护膜放料轴，所述第一料带放料轴、第二料带放料轴、上层高温布放料轴、下层高温布放料轴和保护膜放料轴均转动安装于所述机架上；所述热转印装置包括热转印刀座，所述热转印刀座上转动安装有上电磁加热辊和下电磁加热辊，所述上电磁加热辊连接有一转印压力调节机构；所述分切装置用于对热转印后形成的热转印成品膜进行分切；所述收料装置包括第一料带衬膜收卷轴、上层高温布收卷轴、第二料带衬膜收卷轴、第一成品收卷轴、第二成品收卷轴，保护膜收卷轴和下层高温布收卷轴，所述第一料带衬膜收卷轴、上层高温布收卷轴、第二料带衬膜收卷轴、第一成品收卷轴、第二成品收卷轴、保护膜收卷轴和下层高温布收卷轴均转动安装于所述机架上。2.根据权利要求1所述的膜电极一体化热转印分切设备，其特征在于，所述热辐射加固装置包括两个加热烘箱，其中一所述加热烘箱设置于所述热转印装置的上游，另一所述加热烘箱设置于所述热转印装置的下游，沿第一料带的前进方向，每一所述加热烘箱的前壁板上设有进料开口，所述加热烘箱的后壁板上设有出料开口，所述进料开口与所述出料开口相对设置，所述加热烘箱的顶部设有一顶部敞口，所述顶部敞口处铰接有一顶板，所述顶板的内壁上固定安装有加热板，所述顶板与所述加热烘箱之间共同铰接有一气动杆，所述加热烘箱的一侧壁板上安装有散热风扇和温度传感器，所述加热烘箱的另一侧壁上设有侧部敞口，所述侧部敞口处铰接有一侧壁门板。3.根据权利要求1所述的膜电极一体化热转印分切设备，其特征在于，所述分切装置包括分切刀座，所述分切刀座上转动安装有旋转辊和分切刀辊，所述旋转辊设置于所述分切刀辊的上方。4.根据权利要求1所述的膜电极一体化热转印分切设备，其特征在于，所述第一料带放料轴和第二料带放料轴均连接有一轴向纠偏机构，每一所述轴向纠偏机构均包括一固定于所述机架上的固定板，每一所述固定板上均设有一贯穿开口，所述第一料带放料轴和第二料带放料轴分别穿过对应所述贯穿开口，每一所述固定板的外壁上均固定有一固定座，每一所述固定座上均滑动安装有一料轴安装座，每一所述料轴安装座均沿所述第一料带放料轴的轴向进行滑动，每一所述料轴安装座均由纠偏电缸驱动滑动，所述第一料带放料轴和第二料带放料轴分别转动安装于对应所述料轴安装座上，每一所述料轴安装座上均固定安装有一放料驱动电机，所述第一料带放料轴和第二料带放料轴分别与对应所述放料驱动电机传动连接；所述第一料带放料轴和第二料带放料轴的一侧均设置有一料带张紧机构。5.根据权利要求4所述的膜电极一体化热转印分切设备，其特征在于，所述料带张紧机构包括转动安装于所述固定板上的旋转轴，所述旋转轴沿所述第一料带放料轴的轴向延伸，所述旋转轴的两端分别固定安装有一曲臂，两所述曲臂之间共同铰接有一导向压轴，所述导向压轴沿所述旋转轴的轴向延伸，所述旋转轴上还固定安装有一旋转臂，所述旋转臂的自由端与所述固定板之间共同铰接有一摆动气缸。6.根据权利要求1所述的膜电极一体化热转印分切设备，其特征在于，所述转印压力调
节机构包括两个竖向设置的伺服电缸，每一所述伺服电缸的缸体均固定于所述热转印刀座上，所述热转印刀座的两竖板上分别设有一竖向滑槽，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋光辉，刘中强，王大龙，刘豪，
申请(专利权)人：山东华滋自动化技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：