一种UV光固化机恒温供料装置的应用

一种UV光固化机恒温供料装置的应用

孙亮1 梁辰1 郑拓文1

（1西安航天华阳机电装备有限公司  陕西西安  710100

    摘要：针对UV光固化机供胶装置在连续供料时，因UV胶液温度过低，造成的胶液流动性差所带来的产品涂层薄厚差问题，本文介绍了一种新型的供胶装置，解决了供胶过程胶液保温问题。

    关键词：UV光固化、供胶装置，胶液、粘度

1、概述

UV光固化胶粘剂（简称UV胶）是指以紫外光为能量源，辐照光引发剂使其产生自由基或阳离子等活性种，从而引发低聚物或单体迅速发生聚合交联反应而实现固化的胶粘剂[1]。UV成型机就是无需高温或者加热工艺，在常温环境就可将成型辊上的纳米尺寸或微米单位尺寸的结构图案，转印到薄膜的树脂上，再使用UV照射的方式进行UV光固化胶粘剂固化的一种设备；在生产过程中，点胶工序是生产工艺中的关键工序，而浆料温度控制直接影响到产品的质量。本文设计一种简便、高效、实用的恒温供胶系统，解决了胶液流动性差所带来的产品涂层薄厚差问题。

2、UV光固化机供胶装置总体方案设计

2.1  UV光固化机供胶装置的工作原理

UV胶在点胶前，需将单体、光引发剂、助剂、预聚物等成份，根据不同的产品要求，按工艺比例混合倒入罐体，在供胶泵的压力作用下，经过滤、加热达到一定的洁净度和温度后，由摇摆机夹紧胶管在薄膜幅宽上往复横向移动，完成滴胶动作；整个供胶过程，需严格控制成型辊的表面温度和胶液温度，因为温度的高低会改变胶液的粘度，粘度是反映流体流动阻力大小的一种流体性质[2]，图1是UV光固化机供胶装置的工作原理。

图1 UV光固化机供胶装置的工作原理。

2.2  UV光固化机供胶装置的组成

UV光固化机供胶装置主要由供胶罐体装置、加热罐恒温控制装置，摇摆机滴液装置，成型辊恒温控制装置等几部分组成。

供胶罐体装置是储存、过滤、搅拌胶液的作用，其罐体内壁采用喷涂铁氟龙材质的工艺，方便日常保养清洁；罐体顶部配置气动搅拌装置具有防爆,长时间运转绝不会产生电火花的优势，可将UV胶液中的单体、光引发剂、助剂、预聚物等成份均匀搅拌混合；供胶泵采用螺杆泵作为驱动力，避免了齿轮啮合过程中胶水中大分子颗粒沉降；供胶泵安装方向采用立式安装的形式，在重力的作用下，避免了胶液在腔体内残留问题，见图2。

图2  供胶罐体装置

加热罐恒温控制装置由不锈钢盘管罐体和水温机、管路组成，其作用是对胶液进行保温加热，根据工艺需求，温度范围一般在45°C -55°C之间，水温机采用全数字 PID 分段式控温系统, 无论是加热或冷却[3]，在任何操作状态下均可维持稳定的模具温度,控温精度达到±0.5℃

摇摆机滴液装置由供胶管路、摇摆机、挡胶板、电磁阀、供胶头组成，工作原理是以电磁阀控制供胶开关，通过调整螺杆泵的转速控制上胶量的大小，供胶头出胶后，胶水从模具辊和成型压辊中间出来，向左右两边延展，完成积胶；在积胶过程中，要控制螺杆泵的转速与成型机速和幅宽相佳的位置。为更好的控制胶液面，摇摆机应以模具辊中间为标点，左右行程100-500的距离往复运动。

成型辊恒温控制装置的作用是控制成型辊表面的温度，同时对模具辊和成型压辊之间的胶液保温。成型机刚开机时，成型辊内的水是室温状态，胶液温度无法保证在45°C -55°C之间，此状态下的胶液粘度大，流动性差，会影响产品的质量，这时候水温机的测温点反馈信号给水温机系统，提高水温机的加热功率，使成型辊内的水不断升温到目标温度；随着UV成型机的运行，UV胶水的光引发剂吸收UV灯中的紫外光逐渐释放热量，使基材表面的温度不断升高；这时成型辊内的水吸收这部分热量后温度会逐渐升高，流回的高温水经过管路流入水温机内,水温机系统会启动电磁阀,冷却水进入水温机循环管路进行直接冷却、降低高温水的温度从而实现恒温控制的目的，见图3是成型辊恒温控制装置原理图。

图3成型辊恒温控制装置原理图

3、结论

本文介绍了一种新型的UV光固化机供胶装置，该装置解决了胶液从供胶罐体到摇摆机滴液装置之间的温升，解决了UV胶水的光引发剂吸收紫外光释放出的热量烫伤基材问题，又保证成型辊与成型压辊间胶液的保温问题，使胶液的温度不能过低造成流动性变差，所带来的产品涂层薄厚差，经化工试车，该系统性能优良具有较高的实用价值。

4、参考文献

[1]李建波.UV光固化胶粘剂的研究进展[J].中国胶粘剂，2023,32(4):54-67.

[2]南山,孟蓉.温度、固体含有率和溶剂对感光液粘度的影响[J].印刷标准化,1997(06):10-12

[3]张胜来.模温控制技术的研究与应用[J].电子工艺技术,1992,1（12）:46-50.