一种液态金属自动涂覆设备及液态金属柔性传感器制备系统技术方案

技术编号:37626276 阅读:9 留言:0更新日期:2023-05-18 12:17
本发明专利技术公开了一种液态金属自动涂覆设备,包括涂覆机构和供料机构,所述涂覆机构包括带有丝印图案的网板,带动网板升降贴附在待涂覆产品的升降机,用于将液态金属涂覆在网板上的刮板以及为刮板来回运动提供动力的动力源,所述供料机构包括存放液态金属的密封搅拌桶,用于搅拌液态金属的搅拌机,将液态金属输送至涂覆机构的排料单元以及控制系统,所述密封搅拌桶带有检测筒内液态金属粘度的检测器,所述控制系统根据检测器反馈的液态金属粘度变化调节搅拌机的搅拌速度。本发明专利技术还提了一种液态金属柔性传感器制备系统。本发明专利技术提供的设备可以有效脚钉液态金属制备的废品率,同时控制液态金属的粘附性,从而满足各种加工工艺的需求。从而满足各种加工工艺的需求。从而满足各种加工工艺的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属自动涂覆设备及液态金属柔性传感器制备系统


[0001]本专利技术涉及柔性传感器制造领域,尤其涉及一种液态金属自动涂覆设备及液态金属柔性传感器制备系统。

技术介绍

[0002]液态金属一般指在常温下,金属仍能保持液体状态,传统的有汞,但是其毒性限制了其应用,在低温下呈现固体金属形状而在常温或高温下呈现液体形态。液态金属通常以镓金属以及其合金为主,包括镓铟合金以及镓铟锡合金等,其具有良好的导电性能以及导热性能,同时具有金属光泽,在液体状态下具有良好的流动性能以及表面张力等特征性。
[0003]因为良好的室温流动变形性、高导电性、高导热性和高沸点,液态金属在生物工程、可变形机器人、可修复电路、柔性弹性电子器件及界面热管理等领域具有巨大的使用价值。
[0004]然而由于液态金属的表面张力较大,使其很难铺展在基底表面,因此与基底的粘附性较差,容易脱落。而要实现液态金属的优异性能,必须使其与基底之间具有良好的接触和粘附性。
[0005]专利文献CN113136499A公开一种多孔结构的液态金属及其制备方法,包括:(1)将液态金属加入反应容器中,然后连接搅拌装置;(2)向反应容器中融入持续惰性气体,以排除容器内的空气和水分,调节容器内的压力为0.3~0.8MPa,同时进行搅拌,搅拌时间为0.5~24h,搅拌速率为100~1500rpm,制得多孔结构的液态金属。该方法仅用于排出液态金属的水分和空气,但是如何提高液态金属的粘附性文中并没有提出。
[0006]专利文献CN104992742A公开了一种高粘度低熔点金属导电膏及其制备方法和应用,包括:由低熔点金属和金属粉末以一定的比例和方法混合均匀得到。所述金属粉末可提高低熔点金属的粘度和电导率。引入高熔点金属颗粒虽然可以增加粘附性,但是会增加成本,同时与金属发生化学反应生成间金属合金,从而使液态金属失效、稳定性降低。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题,本专利技术提供了一种液态金属自动涂覆设备,该设备有效降低液体金属制备的废品率,同时可以控制液态金属的粘附性,从而满足各种加工工艺的需求。
[0008]一种液态金属自动涂覆设备,包括涂覆机构和供料机构,所述涂覆机构包括带有丝印图案的网板,带动网板升降贴附在涂覆产品的升降机,用于将液态金属涂覆在网板上的刮板以及为刮板来回运动提供动力的动力源,所述供料机构包括存放液态金属的密封搅拌桶,用于搅拌液态金属的搅拌机,将液态金属输送至涂覆机构的排料单元以及控制系统,所述密封搅拌桶带有检测筒内液态金属粘度的检测器,所述控制系统根据检测器反馈的液态金属粘度变化调节搅拌机的搅拌速度。
[0009]本专利技术通过检测器实时检测筒内液态金属的粘度,并采用控制系统依据反馈的粘度变化情况执行搅拌机的动态调节,从而为涂覆机构提供满足工艺要求的液态金属。
[0010]具体的,所述网板采用不锈钢材料,相较于传统塑料板更加耐用,且适用于更大的丝印图案。
[0011]优先的,所述升降机带有压力传感器所述升降机带有压力传感器,所述压力传感器的传感器探头位于网板与产品接触面上,根据压力传感器反馈的压力变化调整网板与待涂覆产品之间的距离,既避免待涂覆产品被加压损坏,同时提高了设备泛用性。
[0012]具体的,所述动力源为伺服电机,便于量化调节刮板的运动范围。
[0013]优先的,所述密封搅拌桶带有真空泵与配套使用的排气阀,当液态金属被搅拌至指定粘度后,通过真空泵对筒内真空处理,当使用筒内液态金属时通过开启排气阀平衡内外气压差,通过抽真空的方式实现液态金属的粘度保鲜。
[0014]具体的,所述检测器采用超声波粘度检测器,所述超声波粘度检测仪的传感器探头穿设在密封搅拌桶侧壁上,所述传感器探头与密封搅拌桶侧壁的固定处设有密封橡胶圈。
[0015]优选的,所述控制系统根据密封搅拌桶内液态金属的粘度变化,对搅拌机采用阶梯式降速策略,所述阶梯式降速策略具体包括:
[0016]当筒内液态金属的粘度为2.8mPa
·
s~500mPa
·
s时,搅拌机转速为400转/分钟;
[0017]当筒内液态金属的粘度为500mPa
·
s~750mPa
·
s时,搅拌机转速为300转/分钟;
[0018]当筒内液态金属的粘度为750mPa
·
s~950mPa
·
s时,搅拌机转速为100转/分钟;
[0019]当筒内液态金属的粘度为950mPa
·
s~1000mPa
·
s时,搅拌机转速为80转/分钟;
[0020]当筒内液态金属的粘度达到1000mPa
·
s时,搅拌机停止工作。
[0021]本专利技术还提供了一种液态金属柔性传感器制备系统,通过上述的液态金属自动涂覆设备实现液态金属的丝印操作,该系统包括头尾相接的第一输送带和第二输送带,所述第一输送带的进料段设有第一上料机构,所述第二输送带的进料段设有第二上料机构,以沿所述第一输送带和所述第二输送带的输送方向均依次设有所述液态金属自动涂覆设备,点胶机构和电极片放置机构;
[0022]所述第一上料机构,提供作为基底的布基胶膜,所述布基胶膜包括作为基底的弹性布料和热压在弹性布料上的热熔胶膜;
[0023]所述液态金属自动涂覆设备,用于将液态金属涂覆在布基胶膜的热熔胶膜面上,获得对应的液态金属丝印图像;
[0024]所述点胶机构,用于在所述液态金属丝印图像周围进行点胶操作,便于电极片与布基胶膜的热熔胶膜面固定;
[0025]所述电极片放置机构,用于将电极片覆盖在涂覆获得的液态金属丝印图像上。
[0026]与现有技术相比,本专利技术的有益效果:
[0027](1)为密封搅拌桶引入了检测器,从而可以更好控制筒内液态金属的粘度,使得液态金属在涂覆过程中形状稳定且不流淌,又能避免粘度过大导致涂覆效果不佳的问题。
[0028](2)采用本专利技术提出的液态金属自动涂覆设备,可以有效去除搅拌后液态金属内的气泡,使液态金属涂布至布基胶膜后内部无气泡,传感器电容指标更均匀。
附图说明
[0029]图1为本专利技术提供的液态金属自动涂覆设备的结构示意图;
[0030]图2为本专利技术提供的供料机构的结构示意图;
[0031]图3为本专利技术提供的涂覆机构的结构示意图;
[0032]图4为本实施例提供的液态金属柔性传感器制备系统的整体示意图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本专利技术的具体实施方法做具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进,因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0034]如图1所示,一种液态金属自动涂本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态金属自动涂覆设备,包括涂覆机构和供料机构,其特征在于,所述涂覆机构包括带有丝印图案的网板,带动网板升降贴附在待涂覆产品的升降机,用于将液态金属涂覆在网板上的刮板以及为刮板来回运动提供动力的动力源,所述供料机构包括存放液态金属的密封搅拌桶,用于搅拌液态金属的搅拌机,将液态金属输送至涂覆机构的排料单元以及控制系统,所述密封搅拌桶带有检测筒内液态金属粘度的检测器,所述控制系统根据检测器反馈的液态金属粘度变化调节搅拌机的搅拌速度。2.根据权利要求1所述的液态金属自动涂覆设备,其特征在于,所述网板采用不锈钢材料。3.根据权利要求1所述的液态金属自动涂覆设备,其特征在于,所述升降机带有压力传感器,所述压力传感器的传感器探头位于网板与产品接触面上,根据压力传感器反馈的压力变化调整网板与待涂覆产品之间的距离。4.根据权利要求1所述的液态金属自动涂覆设备,其特征在于,所述动力源为伺服电机。5.根据权利要求1所述的液态金属自动涂覆设备,其特征在于,所述密封搅拌桶带有真空泵与配套使用的排气阀,当液态金属被搅拌至指定粘度后,通过真空泵对筒内做真空处理,当使用筒内液态金属时通过开启排气阀平衡内外气压差。6.根据权利要求1所述的液态金属自动涂覆设备,其特征在于,所述检测器采用超声波粘度检测仪,所述超声波粘度检测仪的传感器探头穿设在密封搅拌桶侧壁上,所述传感器探头与密封搅拌桶侧壁的固定处设有密封橡胶圈。7.根据权利要求1所述的液态金属自动涂覆设备,其特征在于,所述控制系统根据密封搅拌桶内液态金属的粘度变化,对搅拌机采用阶梯式降速策略,所述阶梯式降速策略具体包括:当筒内液态金属...

【专利技术属性】
技术研发人员:余建平吴振广刘宜伟李润伟
申请(专利权)人:浙江工研院发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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