一种半导体电热膜制备装置及方法与流程

本发明属于电热膜加工设备，具体涉及一种半导体电热膜制备装置及方法。

背景技术：

1、我国领土位居全球前列，地域辽阔，南北温差较大，在北部冬季较为严寒的地区，寒冷的冬季通常都是通过烧炉子或暖气片进行供暖，而为了环保考虑，燃烧取热已逐渐被淘汰，而一些偏远地区，暖气一时难以供应，导致冬季室内极其寒冷，影响人们日常生活，为了方便取暖与降低环境污染，会使用电热膜进行取暖；电热膜是一种半透明聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。它是一种通电后能发热的薄膜，可以用于地暖、暖气等采暖设备，现有的电热膜通常是两个基膜将石墨烯导体夹持在中间，再通过对石墨烯通电产生热量的。

2、上述石墨烯电热膜传统的制备步骤为：

3、1、材料混合预处理，先将石墨烯粉末、远红外发射剂、粘结剂和溶剂均匀混合，再将混合液通过一字形模口挤出并在乙醇中凝固成膜，干燥后得到厚度为0.001mm—0.2mm的石墨烯发热片；

4、2、采用多根无纺布条编织成方格状的韧性层，将韧性层夹持在两张石墨烯发热片之间，再以热压成型的方式将韧性层与石墨烯发热片压制成一体，得到石墨烯发热层；

5、3、在石墨烯发热层的两张石墨烯发热片之间粘接电极层；

6、4、在石墨烯发热层的上下表面粘接由pvc膜、pe膜或pet膜制成的绝缘防水层

7、现有的这种生产电热膜的方式，是一张一张进行生产的，不仅需要事先裁剪基膜，还需要将石墨烯制定为特定大小的石墨烯发热片，然后再进行热压将基膜与石墨烯发热片进行粘接，步骤过于繁琐，而且一张一张的进行制备，取料上料也较为麻烦，不仅生产效率低下，而且整体生产成本、运输成本都较高，不利于企业的可持续发展。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种半导体电热膜制备装置及方法，能够将石墨烯混合料直接印刷在基膜表面，并将另一个基膜覆盖在其表面，之后进行热压贴合，无需事先裁剪基膜，而且能够连续不断地进行生产，无需上料、下料，降低生产成本的同时，能够极大提高效率，并且电热膜后期运输也较为方便，运输成本低。

2、本发明采取的技术方案具体如下：

3、一种半导体电热膜制备装置，包括：

4、机体架，包括依次组装于一体的第一机架、第二机架以及第三机架；

5、送料组件，设置于所述第一机架上，所述送料组件包括转动安装于所述第一机架内壁的第一送料辊；

6、丝印组件，设置于所述第二机架上，所述丝印组件包括安装于所述第二机架顶面的丝印机体、印刷平台以及定位传输部；

7、输送组件，设置于所述第三机架顶面，所述输送组件包括对称安装于所述第三机架顶面的侧支座、安装于所述侧支座之间的传输辊以及转动安装于所述侧支座端部之间的v型导辊，所述侧支座上还设置有用于驱动所述传输辊和所述v型导辊同步转动的联动组件；

8、烘干组件，设置于所述第三机架顶面，且覆盖在所述输送组件上，所述烘干组件包括安装于所述第三机架顶面的箱体以及安装于所述箱体顶面的热风机；

9、第二送料辊，通过支撑机构安装于所述侧支座之间靠近所述v型导辊的一端；

10、热压收卷组件，设置于所述第三机架内部，所述热压收卷组件包括热压部、导引部、收卷辊以及用于提供支撑的侧支撑板，所述热压部包括两组相对设置的电磁感应电热辊，所述导引部包括两组相对设置的导引传输辊，所述电磁感应电热辊和所述导引传输辊通过限位机构安装于所述侧支撑板之间；

11、其中，所述第一送料辊与所述第二送料辊用于放置基膜卷，所述丝印组件用于对基膜进行石墨烯的印刷，所述输送组件用于将印刷过石墨烯的基膜进行传输，所述烘干组件用于将石墨烯进行烘干，所述第二送料辊用于传输另一组基膜覆盖在石墨烯上，所述电磁感应电热辊用于热压两组基膜，所述收卷辊用于收卷制备完成的电热膜。

12、所述送料组件还包括转动安装于所述第一机架顶面的两组第一辅料辊以及安装于所述第一机架侧壁的第一伺服电机，所述第一伺服电机通过皮带轮组与位于下侧的所述第一辅料辊传动连接。

13、所述丝印机体包括固定安装于所述第二机架顶面侧边的垂直直线电机基座，所述垂直直线电机基座动力输出端水平固定安装有水平直线电机基座，所述水平直线电机基座两端固定安装有l型支臂，所述l型支臂之间通过升降机构安装有印刷框体，所述印刷框体内侧对称安装有用于固定丝印网板的安装座，所述安装座顶面螺纹连接有抵紧旋钮，且固定安装有抵紧气缸，所述抵紧气缸动力输出端延伸至所述安装座内部固定安装有吸盘，所述水平直线电机基座动力输出端固定安装有活动支臂，所述活动支臂上通过升降机构安装有用于安装丝印刷的固定夹；

14、所述印刷平台底面两端与所述第二机架顶面之间固定安装有随动气缸；

15、所述定位传输部在所述印刷平台两端对称设置有两组，其包括固定安装于所述第二机架顶面的支撑框体以及设置于所述支撑框体之间的定导辊和动导辊，所述定导辊转动安装于所述支撑框体之间，所述动导辊与所述支撑框体之间设置有用于调节其支撑高度的调节机构，所述支撑框体外侧面固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机动力输出端通过皮带轮组与所述定导辊传动连接。

16、所述升降机构包括活动框体以及升降气缸，所述升降气缸顶端与所述升降气缸的动力输出端固定连接；

17、所述调节机构包括固定安装于所述支撑框体上的推送气缸以及固定安装于所述推送气缸动力输出端的支板，所述支板两端固定安装有轴承，所述动导辊转动连接于两组所述轴承之间，所述支板顶面固定安装有限制所述支板调节高度的限位支柱。

18、所述传输辊在所述侧支座之间等距阵列设置，所述v型导辊的设置高度低于所述传输辊，其中位于所述v型导辊两侧的所述传输辊之间的间距是其它所述传输辊间距的两倍。

19、所述联动组件包括固定安装于所述侧支座外侧壁的第三伺服电机、安装于所述第三伺服电机动力输出端的驱动轮以及安装于所述传输辊和所述v型导辊转动轴上的从动轮，相邻的两个所述从动轮之间设置有定位轮，所述定位轮转动安装于所述侧支座内壁上，所述从动轮、所述定位轮以及所述驱动轮通过皮带传动连接。

20、所述箱体的进出口两侧壁上安装有格栅窗，所述格栅窗的组成单元横截面呈倒“v”型，所述箱体内壁固定安装有安装架，所述安装架上可调节安装有导风喷头，所述导风喷头通过管道与所述热风机的出风口相连通。

21、所述支撑机构包括固定安装于所述侧支座顶面的倾斜支臂，所述倾斜支臂顶端开设有u型槽，所述第二送料辊放置于所述u型槽之间，所述倾斜支臂中部还一体成型有短支臂，所述短支臂上转动连接有两组第二辅料辊。

22、所述限位机构包括轴承座以及螺纹连接于所述轴承座顶面的丝杆，所述丝杆顶端固定安装有固定扣，所述固定扣底面与所述轴承座顶面之间固定安装有限位弹簧，所述限位弹簧环绕于所述丝杆外表面，所述电磁感应电热辊与所述导引传输辊均转动连接于两组所述轴承座之间，所述侧支撑板上开设有安装槽，所述轴承座滑动安装于所述安装槽内部，所述固定扣固定安装于所述安装槽内部。

23、一种半导体电热膜制备方法，应用于上述的一种半导体电热膜制备装置，包括以下步骤：

24、步骤一、在第一送料辊和第二送料辊上安装下基膜和上基膜，在安装座之间安装丝印网板，在固定夹上安装丝印刷，经过第一辅料辊、定导辊以及动导辊传输下基膜至印刷平台顶面，并在传输指定长度后停车；

25、步骤二、通过垂直直线电机基座驱动水平直线电机基座下降，将丝印网板贴合在下基膜上，同时通过升降机构调节固定夹的高度，使得丝印刷下降至合适的高度，同时通过水平直线电机基座经过活动支臂驱动丝印刷水平往复运动，将石墨烯印刷在下基膜表面，印刷完毕之后水平直线电机基座、活动支臂以及固定夹复位，即将丝印网板以及丝印刷进行复位；

26、步骤三、位于印刷平台两端的推送气缸同步启动，向上推动支板，从而将动导辊同步向上推送，进而将贴合在印刷平台顶面的下基膜与印刷平台进行分离，紧接着第一送料辊和第一辅料辊以及其它传输构件继续对下基膜进行传输，直至到达下一个单位长度，则推送气缸复位将下基膜重新放置在印刷平台顶面，重复步骤二中的印刷操作，如此往复将石墨烯印刷在下基膜上；

27、步骤四、经过第三伺服电机通过驱动传输辊将印刷之后的下基膜传输至箱体内部，并通过热风机产生热风通过导风喷头吹拂在石墨烯表面，将其进行烘干；

28、步骤五、经过烘干之后的下基膜与第二送料辊上的上基膜经过v型导辊进行挤压贴合，并经过传输辊折返传输至导引传输辊之间进行整平并导引至电磁感应电热辊之间，在电磁感应电热辊之间被不断热压之后形成电热膜，并通过收卷辊进行收卷。

29、本发明取得的技术效果为：

30、本发明设置第一送料辊、第二送料辊以及收卷辊相配合，可对基膜进行连续不断的传输，并在加工成电热膜之后通过收卷辊进行不断地收卷，从而可连续不断地对电热膜进行生产，相较于传统一张一张进行生产的方式，上料和下料更加简单，并且不需要停机进行上下料，极大提高了生产效率，降低了生产成本，同时电热膜生产之后成卷放置，可便于运输，在使用根据需要进行裁剪即可，进一步降低了运输成本；

31、本发明设置丝印机体和印刷平台相配合，可将石墨烯混合料直接印刷在基膜上，再通过烘干组件进行烘干，相较于传统将石墨烯混合料塑性之后再压合的方式更加便利，简化了石墨烯与基膜的结合步骤，而且相较于压合的方式，一刷能够增强石墨烯与基膜的贴合程度，发热更加均匀，质量更佳，同时也提高了生产效率；

32、本发明设置定位传输部与印刷平台相配合，可在石墨烯印刷之后，通过动导辊的升降来改变基膜相较于印刷平台的位置，避免基膜因石墨烯的原因粘连在印刷平台表面无法运输，从而保证了生产的顺利进行，并且能够提高传输效率，也降低了基膜因拉扯而破损的概率，提高良品率；

33、本发明设置第二送料辊、v型导辊、电磁感应电热辊和导引传输辊相配合，可在利用v型导辊对两层基膜进行首次压合，之后利用导引传输辊进行二次抚平和压合，最后再通过电磁感应电热辊进行热压，使两层基膜与石墨烯能够紧密贴合的同时也不会影响其传输，并且两组电磁感应电热辊呈z字型排列设置，从不同方向对两个平面进行压合，可使得两组基膜压合更加平整，降低了鼓包和褶皱产生的概率，从而保证了电热膜的良品率。