专利名称：印模涂层的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及涂层方法，尤其是，涉及使用印模的涂层方法。
背景技术：
美国专利第2,681,294号揭示一种用于直接挤压和滑动型式的计量涂层装置的稳定涂层珠粒的真空方法。这种稳定加强了这些装置的涂层能力。然而，这些涂层装置即使在很低液体粘度时也在总体上不具备提供为一些涂层产品所要求的薄湿层的足够能力。
美国专利第2,761,791揭示了同时按不同层关系将多种液体粒涂到一运动轮箍上的各种各样形式的挤压和滑动的涂层装置。然而，对一些被涂层产品来说，这些涂层装置不具备足够的在所需要的轮箍转速和涂层间隙下保持所要求的多湿层厚度的整体性能。
美国专利第5,256,357揭示了一种带有在两槽边之一上的下咬合(under-bite)的多层敷涂印模。在两边之一上的下咬合在一些情形下改善了涂层情况。
美国第4,445,458号专利揭示了一种带有一斜切减小表面的挤压型珠粒涂层印模，该斜切减小表面将边界力强加在涂层珠粒下游侧上并减小了保持珠粒所必需的真空值。真空度的减小使震抖的缺点和涂层条痕减小到最小的程度。为了改进涂层质量，必须使斜面相对于槽轴线的钝角以及沿着斜面的槽轴线朝着轮箍(外伸)和离开轮箍(下伸)的定位最佳化。这种最佳化产生为淫层感光乳剂所需要的高质量。然而，仍缺乏为一些被涂层产品所需要的薄层性能。
美国专利第3,413,143揭示了两个槽的印模，过多的涂层液体是通过上游槽被泵入涂层珠粒区域的。大约一半的进入流体通过下游槽被泵出所述珠粒区域而剩下部分被敷涂到运动轮箍上。在珠粒上的过多的液体具有一种稳定的作用，从而在不用真空室的情况下改善了性能。然而，这种装置并未提供为一些所述最大间隙湿厚比(gap-to-wet-thickness ratio)仅为3的涂层产品所需要的性能。
美国专利第4,443,504号揭示了一种滑动式涂层装置，在该装置上在滑动表面与一水平基准平面之间的角度是在35°至50°范围内，而由相对涂层滚筒的切向与所述滑动表面之间所形成的移送(take off)角度的是在85°至100°范围内。当工作参数落在这些范围内时，便提供了在由沿滑动方向的高流体冲量获得的性能与由克服所述滑动表面的高流体均涂力产生的敷涂均匀性之间的一个折衷方案。然而，即使用一个真空室，这种装置也并未提供为一些被涂层产品所需要的性能。
对于挤压式印模涂层装置所遇到的一个公共问题是发生由在涂层珠粒附近的印模唇部上的已干的液体残余物所产生的涂层上的条痕。这尤其对于含有高挥发性的溶剂的低粘度液体是确实存在的。在PCT专利申请WO93/14878中所说明的解决这个问题的一种方案包括在与唇部表面相邻的印模表面上设置含氟树脂复盖层以防止这些表面被涂层液体沾湿。这减少了条痕、滴湿和边的波纹度。然而，复盖层延伸到波纹唇部边上，并产生容易损坏的不精确的机械匹配部件。
欧洲专利申请EP552653说明了用一低能量的氟化聚乙烯表面复盖与涂层珠粒相邻并在其之下的滑动涂层印模表面。复盖是在敷涂唇部末端之下0.05-5.00毫米开始并延伸离开涂层珠粒。所述的低表面能量的复盖层通过一裸金属条与所述涂层唇部末端分开。这确定了珠粒的固定接触线。所述低能量复盖层消除了涂层条痕并有助于清洁。而对于挤压式涂层印模，则未见提及使用这种复盖层。
图1示出一个已有技术的涂层印模10，它带有一个作为计量涂层装置的一部分的真空室12。借助一个泵16将一种涂层液体14精确地供向用于敷涂到由一支承辊20支承的运动轮箍18上的印模10。涂层液体通过一通道22被供向一进管24，用于通过在印模中的槽26进行分配并敷涂到运动轮箍18上。如图2中所示，涂层液体通过槽26并在上游印模唇部30和上游印模唇部32与轮箍18之间形成一连续的涂层珠粒28。唇部30、32的宽度尺寸f1和f2通常是在0.25至0.76毫米的范围内。真空室12在珠粒的上游施加一个真空度以稳定珠粒。虽然这种结构在许多情况下是可胜任工作但仍需要有一种可改善已知方法性能的印模涂层方法。
发明概述本发明是一种用于将流体印模敷涂到一表面上的装置。所述装置包括一印模，所述印模有一带一个上游唇部的上游条块和一带一个下游唇部的下游条块。上游唇部形成为一个接合面，而下游唇部形成为一尖边。一通路在上、下游条块之间穿过印模。所述通路包括由上、下游唇部形成的一个槽以便涂层流体从所述槽排出印模以在上、下印模唇部与被敷涂表面之间形成一连续的涂层珠粒。
改变槽高度、复咬合间隙(overbite)和会聚度(convergence)中至少一个可以改善涂层性能。槽高度、复咬合间隙和会聚度可相互组合地选定，以及接合面的长度、上游条块的边角、在涂层槽的下游条块表面和通过在被涂层的表面上与尖边平行且直接相对的一直线的切向平面之间的印模迎角以及在尖边和被涂层的表面之间的涂层间距可相互组合地选定。
所述接合面的形状与被涂层的表面形状相一致。如表面是弯曲的，则接合面也是弯曲的。所述印模还可以包括在珠粒的上游施加一真空以稳定珠粒。可以用一具有一个带接合面的真空条块的真空室来施加所述真空。所述真空接合面的形状也与被涂层表面的形状相一致。所述结合面和真空接合面可具有同样的弯曲半径并可以具有相对被涂层表面的相同或不同的会聚度。
一可替换的柔性条可被夹持在敷涂槽之上的两下游条块之间以有利于已损坏的复咬合边的更换。借助于通过所述下游条块施加的真空可以使所述条保持在固定的位置上。
一低表面能量复盖层可以被敷涂到与尖边相邻的下游条块的表面以及与接合面下游边相邻的接合面表面上。这呈现一通常波浪形的表面。所述低表面能量复盖层不需要完全延伸到下游条块和结合面的边上。即使增大真空度珠粒也不明显地运动进入接合面和被涂层表面之间的空间。
本发明的印模涂层的方法包括使涂层流体通过一槽；通过改变接合面和尖边的相对方位中至少之一来提高涂层性能；相互组合地选择接合面的长度、下游条块的边角、在敷涂槽的下游条块表面与通过在被涂层表面上与尖边平行并直接相对的一条直线的切向平面之间的印模迎角以及在尖边和被敷涂表面之间的涂层间距；以及相互组合地选择槽高度、复咬合间隙和会聚度。所述方法还可包括在珠粒的上游施加真空以稳定珠粒的步骤。
在另一实施例中，所述印模可具有一带一个上游唇部的上游条块、一带一个中间唇部的中间条块和一带一个下游唇部的下游条块。所述上游唇部形成一接合面，中间唇部形成一尖边，而下游唇部形成一尖边。一第一通路在上游条块和中间条块之间穿过印模。所述通路具有由上游唇部和中间唇部形成的一第一槽，而涂层流体从所述第一槽排出印模以在上游印模唇部、中间印模唇部和被涂层表面之间形成一连续的涂层珠粒。一第二通路在中间条块和下游条块之间穿过印模并具有由中间和下游唇部形成的一第二槽。一预定数量的涂层流体离开珠粒并在第二槽内再进入印模，而在珠粒内留剩的涂层流体被敷涂到被涂层的表面上。即使增大真空度珠粒也不明显地进入在接合面和被涂层表面之间的空间内。
本实施例的印模涂层的方法包括使涂层流体通过一第一槽；使涂层流体排离第一槽以在一上游印模唇部、中间印模唇部和被敷涂表面之间形成一连续的涂层珠粒；使离开珠粒的一预定数量的涂层流体通过一第二槽；以及将在珠粒内剩留的涂层流体敷涂在被涂层的表面上。
附图简要说明图1是一已有技术的涂层印模的示意剖面图；图2是图1印模的槽和唇部的放大剖面图；图3是本发明的一挤压式印模的剖面图；图4是图3印模的槽和唇部的经放大的剖面图；图5是类似图4的槽和唇部的剖面图；图6是一替代的真空室布置的剖面图；图7是另一种替代的真空室布置的剖面图；图8是本发明的一替代的挤压式印模的剖视图；图9a和9b是图8的印模的槽、表面和真空室的经放大的剖面图；图10a和10b是图8的印模的示意图；图11显示对用于1.8厘泊粘度的涂层液体的已有技术的挤压式印模与本发明的挤压式印模进行性能比较的涂层试验结果；图12显示对于2.7厘泊粘度的涂层液体的比较试验结果；图13是由涂层试验获得的数据汇总表；图14是用于本发明的一挤压式涂层印模对九种不同涂层液体的常数G/TW线的曲线图；图15是一柔性唇部条的横剖面图；图16是借助通过下游条块施加的轻微真空而被保持在固定位置上的一薄膜条的剖面图；图17是本发明一挤压式印模的具有低表面能量复盖层的表面的剖面图；图18是类似于图17的本发明一挤压式印模的一表面的经放大的剖面图；图19是本发明另一实施例的示意剖视图；图20是图19的印模表面和印模的涂层珠粒的经放大的剖面图。
详细说明本发明是一种印模涂层方法和装置，其中所述印模包括被设置得可改善并优化性能的一尖边和一接合面。所述接合面的构形可与在涂层液体敷涂的最接近区域的表面的形状相匹配。所述接合面可被弯曲得与绕一支承辊通过的轮箍相匹配或所述接合面可以是平的以与在两辊间的轮箍的自由跨度相配合。
图3示出带有本发明的一真空室42的挤压式印模40。通过一泵46将涂层液体14供给印模40以敷涂被一支承辊50支承的运动轮箍48。通过一通道52将涂层液体供给一进管54以通过一槽56将其分配并敷涂到运动轮箍48上。如图4所示，涂层液全14通过槽56并在上游印模唇部60、下游印模唇部62和轮箍48中间形成一连续涂层珠粒。涂层液体可以是多种液体或其它流体的一种。上游印模唇部60是上游条块64的一部分，而下游条块唇部62是下游条块66的一部分。槽56的高度可以用一U形垫片控制，该垫片可以由黄铜或不锈钢制成并可以被定边。真空室42在珠粒的上游施加真空以稳定涂层珠粒。
如图5所示，上游唇部60形成为一弯曲的接合面68，而下游唇部62形成为一尖边70。这种构形与已有技术的印模型式的涂层装置相比改善了整体性能。经改善的性能表明可允许以提高的轮箍转速和增大的涂层间隙及用较大的涂层液体粘度工作并产生较薄的湿涂层厚度。
所述尖边应该是清洁的并且没有裂缝和毛刺，并且其每25厘米长度上的不直度不超过1微米。尖边的半径应不大于10微米。该边可以由如图所示的一个锐角形成或可由一直角或钝角形成，并可以有一斜面或没有斜面。或者，该边可以在下游唇部62的一个延伸部分上由一“下垂鼻部”(“drop nose”)形成，该鼻部使槽56变窄。不管边的结构如何都要求有合适的复咬合间隙以保持性能。弯曲的接合面68的半径应等于支承辊50的半径加上用于涂层间隙和轮箍厚度的一个最小的，而非临界的0.13毫米的余量。或者，弯曲的接合面68的半径可以超过支承辊50的半径，而且可以采用垫片来使接合面相对于轮箍48定方位。由具有与支承辊相同直径的接合面实现的一给定的会聚度C可以通过借助垫片控制接合面的方法用具有大于支承辊的直径的接合面来逼近。
图5还示出用于单层挤压的几何工作参数的尺寸。在上游条块64上的弯曲接合面68的长度L1的可以在1.6毫米至25.4毫米的范围内。较理想的长度L1是12.7毫米。下游条块66的边角A1可以在10°至75°的范围内，而较理想是60°。尖边70的边半径应大约是2微米至4微米而较理想是小于10微米。在涂层槽56的下游条块66表面与通过在轮箍48表面上平行并直接相对于尖边70的一直线的切向平面P之间的印模迎角A2可以是在30°至150°的范围内，而较理想为90°至95°，例如93°。涂层间隙G1是在尖边70与轮箍48之间的垂直距离。(涂层间隙A1是在尖边上测量得到，但在一些图中为画图清晰起见表示为与尖边分隔开。不管在附图中G1的位置如何—并且由于轮箍是弯曲的当轮箍运动离开尖边时间隙是增大的—间隙总是在尖边上测量的。)槽高度H可以在0.76毫米至3.175毫米的范围内。复咬合间隙O是下游条块66的尖边在朝轮箍48的方向上相对于在上游条块64上弯曲接合面68的下游边72定位控制得到的。复咬合间隙还可看作是对于任何给定的涂层间隙G1，弯曲接合面68的下游边72相对于尖边70离开轮箍48的一个缩进距离。复咬合间隙可在0毫米至0.102毫米的范围内，而印模槽的两相对端上的调整值应在相互间2.5微米内。例如为达到精确的复咬合间隙的均匀性就需要一个用于这种涂层装置的精确安装装置。会聚度C是如图5中所示，弯曲接合面68离开与轮箍48相平行(或同心)的一个位置的一逆时针的角度定位，而下游边72是旋转中心。会聚度可以在0°至4.58°的范围内，而在印模槽的相对两端上的定位控制应在相互间的0.023°内。所述槽高度、复咬合间隙和会聚度以及流体特性例如粘度影响着印模涂层装置的性能和方法的实施。
从整体性能观点看，对于粘度为1000厘泊或小于1000厘泊的液体，较为理想的是槽高度为0.18毫米，复咬合间隙是0.076毫米，而会聚度是0.57°。采用其它的槽高度的性能水平可能接近同样的性能水平。还可以发现性能在粘度大于1000厘泊时比较理想。如果将会聚度保持在0.57°时，则其它最佳的槽高度和复咬合间隙组合如下槽高度 复咬合间隙0.15毫米 0.071毫米0.20毫米 0.082毫米0.31毫米 0.100毫米0.51毫米 0.130毫米在上主棕液体粘度范围内，对于任何给定的会聚度值来说，最佳的复咬合间隙值看来是直接正比于槽高值的平方根。
如图6所示，真空室42可以是上游条块64的一整体部分或被夹紧到上游条块64上以允许精确的、可重复的真空装置气体流动。真空室42采用一真空条块74构成并且通过一任选的真空节流阀76和一真空进管78与一真空源通道80相连接。一弯曲的真空接合面82可以是上游条块64的一个整体部分或是被固定在上游条块64上的真空条块74的一部分。真空接合面82具有与弯曲接合面68相同的弯曲半径。所述弯曲接合面68和真空接合面82可以一起被精磨以使它们相互间“对齐”(“in line”)。然后真空接合面82和弯曲的接合面68具有相同的相对于轮箍48的会聚度C。
真空接合面间隙G2是处在真空接合面82下边上的真空接合面82和轮箍48之间的距离并且是涂层间隙G1、复咬合间隙O和由弯曲接合面68的会聚度C引起的位移的总和。(不管在图中G1的位置如何，所述间隙总是真空接合面的下边与轮箍之间的垂直距离)。如果真空接合面间隙G2较大，则会发生环境空气过多地流入真空室42的情况。虽然真空源可具有补偿和保持在真空室42处的规定的真空压力水平，但是空气的流入仍可使涂层性能变坏。
在图7中，真空接合面82是与上游条块64相联结的真空条块74的一部分。在制造过程中，弯曲接合面68是随会聚度C“磨进”而被磨光的。然后联结真空条块74并采用不同的磨削中心精磨真空接合面82以使真空接合面82与轮箍48相平行以及当所需要的复咬合会间隙值被设定时真空接合面间隙G2等于涂层间隙G1。真空接合面长度L2可以在6.35毫米至25.4毫米的范围内。较理想的长度L2为12.7毫米。本实施例在困难的涂层情形中具有比图6实施例大的整体涂层性能，但对于某一规定的工作条件它始终要经精磨。这样，当涂层间隙G1或复咬合间隙O被改变时，真空接合面间隙G2可以将离其最佳值。
在图8和9中，印模40的上游条块64是安装在一上游条块定位器84上，而真空条块74是安装在一真空条块定位器86上。在上游条块64上的弯曲接合面68和在真空条块74上的其空接合面82不相互直接连接。真空室42是通过真空条块74和定偿还器86与其直空源相连接。对真空条块74的安装和定位是与上游条块64的安闭和定位分开的。这便改善了印模的性能并允许精确的可重复的真空装置的气体流动。真空条块装置的这种坚固的结构与已有技术的装置相比较还有助于提高性能。另外，用于真空条块74的这种结构可以改善其它已有技术的涂层装置，例如槽式、挤压式和滑动式涂层装置的性能。一柔性真空密封条在上游条块64和真空条块74之间起到密封作用。
在真空接合面82和轮箍48之间的间隙G2不受涂层间隙G1、复咬合间隙O或会聚度C变化的影响，并在涂层过程中可以连续地被保持在其最佳值上。真空接合面间接可以设定在0.076毫米至0.508毫米的范围内。用于间隙G2的较理想值是0.15毫米。对真空接合面82的较理想的角度定全是与轮箍48相平行。
在涂层过程中，真空水平被调节成可获得最理想质量的涂层。当以6微米湿层厚度和30.5米/分的轮箍转速敷涂一种2厘泊涂层液体时，典型的真空水平是51毫米水柱。减小湿层厚度、增大粘度或提高轮箍转速就需要超过150毫米水柱的较高的真空水平。本发明的印模相对已有技术的装置而言具有更低的最小满意真空水平和更高最大满意真空水平并且在一些情形中可以以已有技术装置不可能的零真空工作。
图10a和10b示出一些定位调整和真空室的闭合方案。复咬合间隙调整使下游条块66相对于上游条块64平移以使尖边70相对于弯曲的接合面68的下游边72朝轮箍48或离开轮箍48运动。调整会聚度使上游条块64和下游条块66一起环绕通过下游条72转动的一轴线旋转，以便弯曲接合而从图10所示位置离开与轮箍48相平行的方向运动或向着所述平行方向向后运动。涂层间隙调整使上游条块64和下游条块66一起改变尖边70与轮箍48之间的距离，而在调整过程中真空条块保持固定在其支座86上以及真空密封条88挠曲以防止空气泄漏。在印模两端处进入真空室42的空气泄漏借助于被安装于真空条块74两端上复盖上游条块64两端的端板90减小到最小程度。真空条块要比上游条块64长0.10毫米至0.15毫米，这样在对准中心的状态下，在每块端板90与上游条块64之间的间隙将落在0.050毫米至0.075毫米的范围内。
在涂层过程中已经观察到一个意想不到的工作特性。即使增大真空度，珠粒也不明显地运动进入在弯曲接合面68和运动轮箍48之间的空间中。这就允许采用比用已有技术的挤压式涂层装置所能达到的更高的真空水平，相应地，就能提供更高的性能水平。即使在要求很小或无真空的场合，本发明也呈现超过已有技术装置的改善的性能。珠粒并不明显运动进入在弯曲接合面68和轮箍48之间的空间的这种情况还意味着在支承辊50上“流出”(“runout”)对下游涂层重量的作用无异于对已有技术的挤压式涂支装置的作用。
图11用图表表示出已有技术挤压印模与本发明的挤压式印模性能比较的涂层试验结果。在这些试验中，含有一种有机溶剂的1.8厘泊的涂层液体被敷涂到普通的聚酯薄膜轮箍上。性能判据标准是在对两种涂层装置的第一种超过15至60米/分转速范围的四种不同涂层间隙时的最小湿层厚度。曲线A、B、C和D采用已知的已有技术的印模，并分别以0.254毫米、0.203毫米、0.152毫米和0.127毫米的涂层间隙完成的。曲线E、F、G和H是采用本发明的模具在相同的各自涂层间隙时完成的。与已技术的印模相比较，本发明的较低的湿厚度水平是显而易见的。图12示出在相同涂层间隙时对于2.7厘泊粘度的一种类似涂层液体的比较试验结果。同样，本发明的性能优势也可清楚地看出。
图13是由将以七种不同粘度和含有不同有机溶剂的液体敷涂到普通的聚酯薄膜轮箍上的涂层试验得到的数据汇总表。这些结果比较了已有技术的涂层装置(PRIOR)与本发明(NEW)的性能。性能判据标准是混合的。本发明的性能优点可以在轮箍转速(Vw)、湿层厚度(Tw)、涂层间隙，真空水平或它们的组合上看出。
涂层性能的一个测量值是对于特定的涂层液体和轮箍转速的涂层间隙与湿层厚度之比(G/TW)。图14示出本发明的一个挤压式印模对于九种不同涂层液体的一系列常数G/TW线和粘度值。在30.5米/分的轮箍转速时将液体敷涂在普通的聚酯薄膜底上。由于其它可敷涂性能因素的影响一些粘度值看来不够理想。在从图11和12中对30.5米/分轮箍转速计算出G/TW后添加了四条附加性能曲线。从上到下，实线的性能曲线是用一已有技术挤压印模敷涂的对于2.7厘泊和1.8厘泊液体的G/TW值和用本发明的挤压印模敷涂的对于2.7厘泊和1.8厘泊的液体的G/TW值。本发明的性能曲线表明其G/TW值要比已有技术的涂层印模的性能曲线的G/TW大。此外，用于本发明的性能曲线分别接近平均值为18.8和16.8的常数G/TW的性能曲线。已有技术的涂层装置的性能曲线显示在它们的长度方向上G/TW值有相当大的变化。本发明能以较已有技术装置改善很多的工作特性将一涂层珠粒保持在较小湿层度厚度上。
为了有利于损坏的复咬合边的更换，可以采用替代机加工磨削边一些方案。图15示出一被夹紧在涂层槽之上两下游条块之间的可更换的柔性条350。所述柔性条可以是不锈钢塞尺坯料或其它金属、或塑料薄膜并且可以使用在本发明的任一个实施例上。一用于在不锈钢塞尺坯料上磨削尖边的夹紧装置可以在磨削过程中使边毛刺减小到最小程度。图16示出借助通过下游条块所施加的小真空度被保持在固定位置上的柔性条。在另一个替代实施例中，可以用一细不锈钢丝产生尖边。所述钢丝可以被拉伸。
已有技术的挤压式印模碰到的一个共同问题是在涂层内产生由在涂层珠粒附近的印模唇部上的已干的液体残余物引起的条纹。这对于含有一种高挥发性溶剂的低粘度液体来说是更为普遍存在的。在图17中，低表面能量复盖层260被敷涂到与尖边相邻的下游条块66的表面上以及敷涂到与其下游边72相邻的弯曲接合面68上。这个复盖层可以是一种氟化聚乙烯，而且即使被敷涂到一种经精密磨的金属底面材料上也呈与通常波浪形的表面。如果复咬合间隙O是侧对侧地精确设定在印模上2.5微米内，则可以获得最理想的结果。
在图18的实施例中，低表面能量复盖层260不延伸到边70和72上。这些复盖层260可以作为一衬里262被施加，所述衬里的形成步骤是通过在弯曲接合面68上切割凹槽，施加超量的低表面能量材料使之填满凹槽，然后圆弧磨削整个弯曲接合面，以使狭窄的金属条264与“不沾湿”的复盖的衬里262平齐。衬里262的深度可以在0.013毫米至0.127毫米的范围内。窄条264的宽度可以在0.127毫米至0.762毫米的范围内。一类似的低表面能量的衬里可以在夹边之上从0.127毫米起至0.762毫米的上游条块66表面上产生。由于采用经精密磨削的与边70和72相邻的条264，这就便利于复咬合的精密调整并且可以保护低表面能量层免遭损坏和分离。
图19和20示出用于印模涂层的本发明的一个装置，在这个装置中过多的涂层液体从印模270被连续地计量供入涂层珠粒中，而一些涂层流体逐步减少地计量流出，以将规定量的液体敷涂到运动转箍上。通过泵272将涂层液体14供给印模270，而通过一第二泵276使涂层液体返回液体储存器274中。利用一稳定的真空室278，印模270将精确地计量供给量的涂层液体敷涂到在支承辊280上运动的轮箍48上。
一上游条块282、一中间条块284和一下游条块286面对轮箍48。涂层液体14通过一进液通道288被泵入进管290并通过一流动槽292进入涂层珠粒。同时，一预定量的涂层液体通过一排出槽294被泵出涂层珠粒进入排出管296和通过一排出通道298。保留在珠粒内的涂层液体被敷涂到运动轮箍48上。这种装置在性能上要超过已有技术的装置。
在一个例子中，其中当在供给槽292与通过涂层珠粒的切向平面P之间的迎角A2是135°，而在排出槽294和切向平面P之间的迎角A5是115°时，则印模参数设定如下。供给槽292高度是0.15毫米，而其复咬合间隙(与弯曲接合面的下游边72相比较的中间边300)为0.0毫米。排出槽294为0.076毫米，而其复咬合间隙(与中间边300相比较的下游边70)为0.076毫米。排出槽294的横越轮箍的宽度是3.2毫米(小于供给槽292的宽度)以消除在珠粒内的夹杂空气。会聚度C为0.23°。当以30.5米/分轮箍转速敷涂一种2厘泊的液体时，湿层厚度TW为0.020毫米，而涂层间隙G1是0.20毫米(G/TW＝10)。在此例中，涂层液体需要量的154％通过供给泵272供给，而总量的35％(去掉整个超出量)通过排出泵276被抽出。当以15.2米/分轮箍转速敷涂时，湿层厚度TW为0.0076毫米，而涂层间隙G1是0.20毫米(G/TW＝26.3)，而涂层液体需要量的558％通过供给泵272供给，而总量的82％通过排出泵276抽出。涂层是光滑并且无条纹的。
或者，在供给槽292和切向平面P之间的迎角A2在90°至135°的范围内，而在排出槽294与切向平面P之间的迎角A5可以在60°至115°的范围内。另外，真空条块可以与上游条块282分开地安装和调整。
权利要求
1.一种用于将流体涂层敷涂到一表面上的印模涂层装置，它包括一印模40，它具有一带有一上游唇部60的上游条块64和一带有一下游唇部62的下游条块66，其中所述上游唇部形成为一接合面68，而下游唇部形成为一尖边70；和一在上游条块64和下游条块66之间穿过印模40的通路，其中所述通路由一由上游唇部60和下游唇部62形成的一槽56组成，涂层流体14从所述槽排出印模以在上游印模唇部、下游唇部和被涂层表面之间形成一连续的涂层珠粒58。
2.如权利要求1所述的印模涂层装置，其特征在于，所述尖边70相对于接合面68的下游边定位以产生一复咬合间隙O。
3.如权利要求1所述的印模涂层装置，其特征在于，所述接合面68离开与轮箍相平行或同心的一个位置成角度地定位，而用接合面的下游边作为旋转中心。
4.如权利要求1所述的涂层装置，其特征在于，在所述尖边与所述表面之间的间隙要是在表面上的涂层厚度10倍以上。
5.如权利要求1所述的涂层装置，其特征在于，它还包括用于通过至少改变槽高度H、复咬合间隙O和会聚度C之一来改善涂层性能的装置，所述槽高度、复咬合间隙和会聚度相互组合地被选定，其中，接合面68的长度L1、下游条块66的边角A1、在涂层槽的下游条块表面和通过在被敷涂表面上与尖边70平行并直接相对的一直线的切向平面之间的印模迎角A2以及在尖边和被涂层表面之间的涂层间距G是相互组合地被选定。
6.如权利要求1所述的印模涂层装置，其特征在于，所述接合面68的形状与被涂层表面的形状相一致。
7.如权利要求1所述的印模涂层装置，其特征在于，它还包括用于在珠粒58的上游施加一真空以稳定珠粒的装置，它包括一具有作为其上游封闭的真空接合面82的真空室42。
8.如权利要求7所述的印模涂层装置，其特征在于，所述接合面68和真空接合面82是弯曲的并具有同样的弯曲半径，所述真空接合面与所述接合面同心并具有形成接合面的相对于被涂层表面的相同的会聚度C，所述真空接合面具有相对被涂层表面的零会聚度，而接合面是以恒定的设定值相对于被涂层表面会聚。
9.如权利要求1所述的印模涂层装置，其特征在于，所述下游唇部62包括一可更换的柔性条350。
10.如权利要求9所述的印模涂层装置，其特征在于，所述的可更换的柔性条350借助于通过下游条块66被施加的小真空度被保持在涂层槽之上的固定位置上。
11.如权利要求1所述的印模涂层装置，其特征在于，所述下游唇部62是由一拉伸的细金属丝组成。
12.如权利要求1所述的印模涂层装置，其特征在于，它还包括一被施加到与所述尖边70相邻的下游条块66的表面上的低表面能量复盖层260，以及一被施加到与其下游边相邻的接合面68上呈通常波浪形表面的低表面能量复盖层260，所述两低表面能量复盖层不完全延伸到下游条块和接合面的边上。
13.一种将一流体涂层敷涂到一表面上的方法，它包括使涂层流体14通过一槽56，所述槽是由带一上游唇部60的上游条块64和带一下游唇部62的下游条块66形成，所述上游唇部形成为一接合面68，而下游唇部形成为一尖边70；以及相互组合地选定槽高度H、复咬合间隙O和会聚度C。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，它还包括将所述尖边设置在离开所述表面是所述表面上的涂层厚度10倍以上的一个距离上。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，它还包括相互组合地选定接合面68的长度L1、下游条块66的边角A1、在涂层槽的下游条块表面和通过在被敷涂表面上与尖边平行并直接相对的一直线的切向平面之间的印模迎角A2，以及在尖边和被敷涂表面之间的涂层间距G。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，它还包括在珠粒58的上游施加一真空以稳定珠粒的步骤。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，它还包括选定与被涂层表面形状相一致的接合面68的形状。
18.一种用于将流体涂层敷涂到一表面上的印模涂层装置，它包括一印模270，它具有一带一上游唇部60的上游条块282、一带有中间唇部的中间条块284和一带有下游唇部的下游条块286，其中上游唇部形成为一接合面68，中间唇部形成为一尖边300，以及下游唇部形成为一尖边70；以及一在上游条块282和中间条块824之间穿过印模的第一通路，所述通路由一由上游唇部部和中间唇部形成的第一槽292组成，涂层流体14从第一槽排出印模以在上游印模唇部、中间印模唇部和被涂层表面之间形成一连续的涂层珠粒58，一第二通路在中间条块和下游条块之间穿过印模，所述通路由一由中间和下游唇部形成的第二槽294组成，一预定数量的涂层流体离开珠粒并在第二槽内重新进入印模，而在珠粒的剩下的涂层流体被敷涂在被涂层的表面上。
19.如权利要求18所述的印模涂层装置，其特征在于，所述接合面68的形状与被涂敷表面的形状相一致。
20.如权利要求18所述的印模涂层装置，其特征在于，它还包括用于通过至少改变槽高度H、复咬合间隙O和会聚度C之一改善涂层性能的装置，所述槽高度、复咬合间隙和会聚度组合地被选定，以及接合面长度L、中间和下游条块的边角A1和在敷涂槽的下游条块表面和通过在被涂层表面上与下游唇部尖边下端行并直接相对的一直线的切向平面之间的印模迎角A2以及在下游唇部尖边和被涂层表面之间的涂层间距G是相互组合地被选定。
21.一种印模涂层的方法，它包括使涂层流体14通过一第一槽292，该槽是由带上游唇部的上游条块282和带中间唇部的中间条块284形成，其中上游唇部形成为一接合面68，而中间唇部形成为一尖边300；从第一槽292排出涂层流体14以在上游印模唇部、中间印模唇部和被涂层表面之间形成一连续的涂层珠粒58；使一预定量的涂层流体14从珠粒58中通向一第二槽294，所述第二槽是由中间条块284和带一下游唇部的下游条块286形成，其中下游唇部形成为一尖边70以从珠粒中去掉预定量的涂层流体；以及将留剩在珠粒内的涂层流体14敷涂到被涂层的表面上。
22.如权利要求21所述的方法，它还包括以下步骤相互组合地选择接合面的长度L、中间和下游条块的边角A1，在敷涂槽的下游条块表面与通过在被涂层表面上与下游唇部尖边平行并直接相对的一直线的切向平面之间的印模迎角A2，以及在下游唇部尖边和被涂层表面之间的涂层间距G；以及相互组合地选定槽高度H、复咬合间隙O和会聚度C。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述接合面68的形状与被涂层表面的形状相一致。
全文摘要
一种印模涂层方法和装置，所述装置包括一印模(40)，它具有带上游唇部(60)的一上游条块(64)和带下游唇部(62)的一下游条块。所述上游唇部(60)形成为一接合面(68)而下游唇部(62)形成为一尖边(70)。接合面的形状与被涂层表面的形状相一致。至少改变槽高度H、复咬合间隙O和会聚度C之一可以改善涂层的性能。一可更换的柔性条(350)被用在敷涂槽之上以便利被损坏的复咬合边的更换。一低表面能量涂层可以被敷涂到下游条块和接合面表面上。
文档编号B05D1/26GK1147218SQ95192830
公开日1997年4月9日 申请日期1995年3月16日 优先权日1994年4月29日
发明者奥马尔D·布朗, 加里W·梅尔 申请人:美国3M公司