磨刀不误砍柴工!要想把流延做好,你得先来一台靠谱的流延机!


来源:中国粉体网   山川

[导读]  陶瓷薄膜或基板的厚度范围从500μm到5μm,这些薄膜或基板利用陶瓷浆料在流延机上流延而成是非常合适的。

中国粉体网讯  流延成型工艺最早应用于造纸、油漆和塑料等领域,是一种历史悠久的成型技术,主要包括制备浆料、球磨混合、成型、干燥、排胶和烧结等过程。与其他成型工艺相比,流延成型具有设备工艺简单,可连续生产,产品的缺陷小,性能均一,生产效率高等优点。流延成型最大的特点就是它非常适用于大型薄板的陶瓷部件的制备,这是压制或者挤压成型工艺很难实现的。


尤其是随着微电子技术、光电子技术与电力电子技术的发展,电子陶瓷薄膜或基板被广泛应用于叠层片式电容与电感、片式电阻、压电器件、红外线探测器件、燃料电池和太阳能电池制造,以及集成电路的多层封装等领域。陶瓷薄膜或基板的厚度范围从500μm到5μm,这些薄膜或基板利用陶瓷浆料在流延机上流延而成是非常合适的。



(全密封流延机:图片来源于网络)


影响流延成型最重要的因素是浆料质量,它对浆料的要求是流动性良好、具有适当的剪切变稀特性、分散良好、粘度适中,配料的各组分不能发生化学反应,但要具有良好的兼容性。同时,它对工艺要求也很高,这主要包括对各段的温度曲线及相应各段的气氛的把控。


这些都非常重要,但是小编想说的是,磨刀不误砍柴工,要想流延做得好,你得先拥有一台靠谱的流延机吧。下面我们就来看一下,一台靠谱的流延机需要具备那些能力。


流延机性能要求


其实,对流延机的性能要求主要体现在对精度的控制上。其中主要包括液位控制技术、刮刀成膜技术、走速稳定技术、气氛控制技术、温度加热技术、膜带平稳传送技术、生瓷带切割技术、除静电技术等。


1、液位控制技术


这是影响流延厚度的关键因素。它要求液位高度变化不能大,否则,流延出的生瓷带在流延方向有较大的厚度变化,甚至出现超差。通常液位高度在±0.5mm内变化,生瓷带厚度不会出现变化。在之前采用手工控制液位高度,液位高度经常出现波动,导致生瓷带在流延方向的厚度出现不合格品,常常是薄厚不均匀,这与工人的操作水平、责任心有明显的关系。将液位控制改成自动控制,超声波测液位高度,电磁阀控制流量,使流延厚度的一致性有明显的改善。


2、供料系统稳定


在实际操作中中,生产过程尽可能的自动化控制。这首先要求有一个稳定的供料系统。


3、刮刀成膜技术


早期的流延机,刮刀是平面板状,对流延膜的外观及厚度一致性都有影响。将刮刀改成圆筒状,使浆料在刮刀下的受力更均匀,可以使流延的外观及厚度产生较明显的改善。


4、走速稳定技术


流延机走速稳定性对流延厚度有明显的影响。以前用的是直流电机,在用电高峰期,走速就慢一点。下班后,大部分单位不用动力电了,走速就加快了,导致流延的厚度在上下班期间出现变化,产生不合格品。将电机更换为变频电机,走速明显稳定,厚度一致性也改善了。


5、气氛控制技术


由于在流延的第一段、前段及后段对气氛要求不一样,所以要求气氛可控,这样才能保证生瓷带在干燥过程中不出现开裂、烧泡及闭口气泡。


6、温度加热技术


要求流延机的各加热段控温准确,不易失控即可。在长期的流延成形实践中可以发现,流延厚的生瓷带,单面加热容易使生瓷带开裂,是流延生瓷带的上下面加热不均匀造成的。因此,可以增加热风加热系统,导致开裂大为减少。


7、膜带平稳传送技术


由于承载生瓷带的膜带价格较高,膜带有时会多次使用。以前采用电机直接将膜带从流延机的机腔拉过,导致膜带在高温下变形严重,从而使生瓷带的厚度产生波动。可以在膜带下方安装了传送带,传送带托着膜带走,使膜带的受力大为减低,膜带可以多次使用而不变形。


8、除静电技术


干燥好的生瓷带,出流延机后,需要切条、收卷,方便存放。由于瓷粉的硬度较大,一般的刀片无法进行切割,必须用不锈钢厚刀,两片对接,将生瓷带连切带撕才能分开,切条的边缘常常沾有生瓷带的颗粒,如果该颗粒不能及时清除,就会卷到生瓷带卷里,产生垫坑,导致生瓷带外观不合格。颗粒并不是单独的存在生瓷带上,而是静电吸引在生瓷带上,不易清除干净,该静电的产生是由于膜带的磨擦产生的。可以在生瓷带的上下方各安装了一个除静电吹风装置,可有效清除掉表面的颗粒。



(图片来源于网络)


同时,由于生瓷带在摩擦滚动的过程会让整个流延机产生静电,小编曾接触过流延成型的工作,经常冷不丁的就被静电吓一跳!所以,给流延机设置防静电还是非常有必要的!


9、做好废气处理


流延出来的薄膜在干燥的过程中大量废气挥发,有些溶剂极为刺鼻,需要对整个生产过程进行密封,同时对废气进行有效的收集,以满足环保的要求。


工欲善其事,必先利其器。拥有一台靠谱的流延机是成型的基本要求,目前全球用于生产高端电子元件产品的流延机被斯洛文尼亚KEKO、日本横山制造所、美国HED等国际大公司所垄断。国内在引进国外技术的基础上消化吸收,开发了若干型号的流延机,但在设备的稳定控制和热回收方面仍需要进一步提高。


参考来源:

[1]谢雨洲等.流延成型技术的研究进展

[2]白军信等.影响流延成形陶瓷基板的质量因素

[3]王双喜等.环保型陶瓷流延试验机的设计


(中国粉体网编辑整理/山川)


注:图片非商业用途,存在侵权告知删除


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作者:山川

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