一种平板式刮膜机制造技术

本实用新型专利技术涉及薄膜制备领域，公开了一种平板式刮膜机，包括机架、前面板以及侧面板，机架包括底座和支柱，其特征在于：在底座上固定着一个丝杆座和第一电机，丝杆安装于丝杆座内，第一电机通过联轴器与丝杆连接，丝杆外套接着行程块，行程块上固定着推杆架，隔热板固定在支柱上，隔热板上依次设置电热板和导热板，导热板的上方设置有固定于推杆架上的推杆，推杆架上还设置有刮刀压紧装置。本实用新型专利技术操作简单，能够制备厚度均匀、误差小、精度高，形状规则的大面积薄膜，可根据需求调节成膜温度，基片表面温度均匀，成膜后可直接置于刮膜机上热处理，避免以往刮膜后移动薄膜基片进行热处理带来的损坏。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及薄膜制备领域，具体是一种平板式刮膜机。
技术介绍
传统的刮膜技术是手工用刮刀刮过滴有溶液或熔融物质的基片表面，通过刮刀与基片之间的缝隙留下一层液态薄膜，经干燥或冷凝后形成所需薄膜，成膜质量很难得到保证，膜厚不精确、不均匀，形状不规则，可重复性差。申请号为200510049569. 8的中国专利技术专利公开了一种平板式刮膜机，其包括机架、基板、刮刀和下部带注料口的铸膜液槽，其特征在于所述的刮刀固定在一升降机构上， 而基板为一板状的膜板，该膜板通过弹性体位于主框架之上，而主框架又通过其两侧的滑轮沿固定在机架上的轨道移动，同时在膜板之上还设置有上端作用于所述的升降机构，下端作用于膜板、能调节刮刀与膜板之间空隙的膜厚调节机构。由于基板为一沿轨道滑动的板状膜板，因此所制得的膜可单独成型，也可按需在基材上成型，且在弹性体和膜厚调节装置的共同作用下可控制膜板的水平位置，以消除膜板因沿轨道运动而上下起伏所产生的膜厚误差，使制得的成品膜厚度均匀，误差小，精度高，同时可按需精确地控制制膜工艺。申请号为200820180253. I的中国技术专利公开了一种高精度科研用小型平板刮膜机，主要由底座、支撑架、膜板、刮刀、膜板升降装置组成。还设置有自动铸膜刮膜装置和红外线加热温控装置，可实现自动均匀铸膜刮膜过程以及制膜过程中的温度条件的控制。该技术能够实现精确控制膜厚以及其他制膜工艺条件，保证制膜重复性的要求，以满足功耗科研制膜的需要。尤其是膜板升降装置，利用了斜面传动、丝杆螺母传动和轮轴的原理，可以实现高精度超薄厚度的制膜，此技术不但适用于科研方面，也可以推广至工业应用领域，在大型平板刮膜机中运用。申请号为200920208373. 2的中国技术专利公开了一种自动涂布刮膜机，其包括一基座，该基座的上表面为一成膜基台；一固设于该基座的驱动单兀，该驱动单兀与一刮刀单元连接，该自动涂布刮膜机还包括一涂布基板，其设于该成膜基台上，位于该基座和该刮刀单元之间；该刮刀单元包括一刮刀支架，其包括两个侧板和一横设于该两侧板顶部的横梁；该横梁的下方垂设一刮刀，该刮刀通过一弹性构件与该横梁弹性连接；以及一个或多个膜厚调节装置，其设于该横梁顶部，与该刮刀的顶面相接触。该技术中的自动涂布刮膜机所制得的膜可单独成型，可以按照需要在基材上成型，并且利用膜厚调节装置使得成品膜的厚度均匀、误差小、精度高，可精确控制制膜工艺。申请号为201110150780. 4的中国专利技术专利公开了一种基于单片机控制的自动平板刮膜机，能够实现平板膜的自动生产，该装置包括参数设置和显示电路、温度测量与控制电路、电机控制与传动电路以及机械传动部分组成。其中参数设置和显示电路是由触摸屏完成的，能实现生产平板膜规格的大小和加热板的温度设置，温度测量与控制电路是由数字温度传感器和低电压加热器组成，温度的控制是由单片机实现PID调节，电机控制与传动电路是由单片机控制步进电机带动刮刀在滑轨上移动来实现的，刮刀的来回移动由步进电机和位置传感器共同完成的，所印膜的厚度是由刮刀的高度所决定的，而刮刀的高度可以用测微头实现精确调节。现有的平板式刮膜机中，有的未设置加热单元(如200510049569. 8)，所成薄膜需要移动到加热台上才能进行热处理，在移动所成薄膜基片过程中可能人为损坏薄膜，影响薄膜质量；有些设置了红外线加热温控装置，其温度场分布不均匀，影响成膜质量；有些是对刮刀进行加热，而不是对膜进行加热。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供一种成膜温度均匀、可控的平板式刮膜机。一种平板式刮膜机，包括机架、前面板以及侧面板，机架包括底座和支柱，其特征在于在底座上固定着一个丝杆座和第一电机，丝杆安装于丝杆座内，第一电机通过联轴器与丝杆连接，丝杆外套接着行程块，行程块上固定着推杆架，隔热板固定在支柱上，隔热板上依次设置电热板和导热板，导热板的上方设置有固定于推杆架上的推杆，推杆架上还设置有刮刀压紧装置。第一电机为步进电机，可以实现正转和反转，从而带动丝杆上的行程块、推杆架、刮刀等部件前进实现刮膜或回程退刀。本技术中，通过更换刮刀来制备不同厚度的膜。电热板最好是使用密布金属加热丝作为加热源，用绝缘布包裹后用不锈钢薄板封装，可保证加热均匀，且易于更换。上述的平板式刮膜机，第一电机的正转或反转可以通过设置一个三位开关来人工控制，最好是设置控制器，通过控制器来控制第一电机，不但可以用于控制第一电机的正转或反转，还可以用于控制其转动速度。为了使得刮膜时膜的温度能够稳定在所设定的温度，上述平板式刮膜机，还包括用于测量导热板的温度的温度传感器，温度传感器与控制器相连，导热板受控制器控制。温度传感器将导热板的温度信息传递给控制器，控制器根据所设定的温度与导热板的温度的对比结果来控制电热板的电流。进一步的，前面板上设置有显示模块和键盘，显示模块和键盘均与控制器相连。通过键盘和显示模块，可以方便地对刮膜机的工作参数进行设置。进一步的，上述的平板式刮膜机，还包括自动滴液装置，自动滴液装置受控制器控制。进一步的，自动滴液装置包括第二电机，第二电机与主动齿轮相连，主动齿轮上连接着齿轮带，齿轮带的一小段固定于能够沿光杆滑动的滑动块，滴液头固定于滑动块上，滴液头通过软管与蠕动泵相连，第二电机受控制器控制，蠕动泵也受控制器控制。第二电机带动齿轮带时，滑动块和滴液头会同时移动，滴液头移动到需要滴液的位置时，由控制器启动螺动泵实现自动滴液。进一步的，自动滴液装置包括夹紧座，夹紧座固定于导热板上，分别位于光杆两端的第一光杆座和第二光杆座均固定于夹紧座上，第二电机也固定在夹紧座上。进一步的，在丝杆的两端分别设置着第一限位开关和第二限位开关，第一限位开关和第二限位开关均与控制器相连，第一光杆座上设置有第三限位开关，第二光杆座上设置有第四限位开关，第三限位开关和第四限位开关均与控制器相连。当丝杆上的行程块触碰到第一限位开关或第二限位开关时，控制器会立刻使第一电机停转或改变转动方向。当滑动块触碰到第三限位开关或第四限位开关时，控制器会立刻使第二电机停转或改变转动方向。上述平板式刮膜机的控制方法I)通过键盘来设置成膜温度、滴液区间、滴液速度、刮膜速度以及刮膜长度；2)控制器通过控制电热板的电流使得导热板的温度稳定在所设置的成膜温度；3)控制器根据所设置的滴液区间，控制第二电机转动使得滴液头在滴液区间内平移的同时驱动蠕动泵，实现自动滴液，并根据所设置的滴液速度来控制滴液量；4)控制器根据所设置的刮膜速度，控制第一电机的转速及方向，推杆架的速度与所设置的刮膜速度一致。本技术的平板式刮膜机中，电热板的上方是导热板，刮膜时，通常将基板放置在导热板的上方，在基板上刮膜，基板通常为玻璃薄片，导热板的表面温度均匀，可以根据制膜需要调整导热板的表面温度；控制器的程序中可设置定时降温模式，根据需要调整冷却时间，成膜后可直接在基板上进行特定时间的热处理，研究所成薄膜的相分离过程。在有机光伏器件中，不同相分离程度对薄膜器件性能影响很大，应用本技术的平板式刮膜机，可以制备重复性、一致性很好的有机光伏器件。电热板的下方是隔热板，从而使仪器内部部件的(如控制器等)温度不至于过高。以玻璃薄片作为刮膜平台，表面平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯林涛，王标，陈美銮，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：实用新型
国别省市：