[發明專利]薄膜涂敷張力控制方法

無效

• 申請號: 201210055755.2
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102583086A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 夏澤中;陳靜;袁佑新;肖純;譚思云
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B65H23/34
• 分類號: B65H23/34
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及柔性薄膜張力控制領域，特別是涉及一種柔性薄膜涂敷的張力控制方法。

背景技術

薄膜材料的涂敷在電子材料加工中得到愈來愈多的應用。近年來，新能源技術的發展增加了對薄膜材料的加工需求，例如新型電池的電極制備，需要在薄膜上涂敷電極材料。在薄膜材料加工過程中，張力控制是關鍵的控制技術之一，特別是在單面已具有脆性涂敷層的薄膜卷材上進行二次加工時，張力控制顯得更為重要。過大的張力會引起收放卷輥上卷材的擠壓，造成涂敷層的開裂或脫落。對于柔性薄膜，不穩定的牽引張力也會引起薄膜的不規則變形，使其上的涂敷層脫離。薄膜涂敷時的張力穩定對涂敷質量也是十分重要的。

薄膜張力控制有直接張力控制和間接張力控制方法，對于卷材的間接張力控制，通常是利用估算收卷或放卷材料卷徑的變化，通過控制電機的轉矩，間接控制薄膜張力，一般控制精度不高。直接張力控制有張力輥檢測法、重錘浮輥（跳舞輥）檢測法和彈力檢測法等，屬于閉環控制方法，控制精度高。傳統的直接張力控制方法中，均需要采用過渡輥與薄膜接觸以改變薄膜行走方向，形成檢測輥對張力的承受并對張力進行檢測。但是，對于柔性薄膜材料，尤其是含有脆性涂敷層的柔性薄膜材料，過渡輥和檢測輥對薄膜材料的接觸力過大，會造成涂敷層的破壞。

中國專利“薄膜去皺裝置、薄膜張力調整方法以及薄膜去皺方法”（CN?102024563），提供了一種薄膜張力調整方法，這種方法采用噴氣單元，經氣孔對帶狀薄膜噴射空氣，使帶狀薄膜推擠到另一部件上形成適當張力。但這種方法產生薄膜貼合力的同時，也會產生氣流噪聲。尤其對于已涂敷脆性材料的薄膜進行二次加工，氣流噴射涂敷面或者擠壓涂敷面都是不合適的，所以這種張力調整方法不適用于已涂敷有脆性涂敷材料的薄膜涂敷加工。因此，有必要研究一種易于實現、對已涂敷層無損傷和控制精度高的薄膜涂敷張力控制方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種對薄膜涂敷加工中的薄膜張力控制的方法，該方法可以保證涂敷加工段的張力穩定以獲得涂敷層的涂敷質量，同時能夠避免傳統張力調節方法對已有涂敷層的接觸擠壓而引起的涂敷層破壞或脫落。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明的薄膜涂敷張力控制的方法，具體是：通過對單面已有脆性材料涂敷層的薄膜進行二次涂敷加工時的張力進行控制，采用負壓吸附板吸附薄膜無涂敷層一側，負壓吸附板對薄膜產生吸附力，由負壓吸附板前段薄膜即AB段薄膜的放卷張力控制相配合，使牽引輥與負壓吸附板之間的薄膜形成張力，實現涂敷加工段的張力穩定，涂敷輥和底輥將涂敷材料涂敷到薄膜與涂敷輥接觸的一側，獲得涂敷層的涂敷質量。

所述牽引輥的伺服電機工作在速度模式或者位置模式，涂敷輥前段即BD段和后段即DE段的薄膜涂敷面不與過渡輥接觸，由負壓吸附板和牽引輥牽引所形成的薄膜張力通過帶張力檢測電路的張力輥檢測，按負反饋方式調節負壓吸附力，保持薄膜牽引張力維持在涂敷張力設定值F。

所述AB段薄膜涂敷面不與過渡輥接觸時，該段放卷張力即負壓吸附板（4）與放卷輥之間的薄膜張力采用開環張力控制，張力最大值設為F_max<F/2，放卷輥伺服電機為轉矩模式，轉矩設定為M=?F_max×R_min，其中R_min是放卷膜最小半徑，設定張力最大值F_max不致使放卷卷材涂敷材料擠壓受損。

所述AB段薄膜涂敷面不與過渡輥接觸時，該段放卷張力即負壓吸附板（4）與放卷輥之間的薄膜張力采用間接張力控制，放卷張力值設為F_max<F/2，放卷輥伺服電機為轉矩模式，轉矩初始值設定為M=F_max×R_?max，其中，R_max是放卷膜最大初始半徑，設定放卷張力值F_max不致使放卷卷材涂敷材料擠壓受損。

涂敷放卷運行時，放卷輥每轉m圈，轉矩設定修改值為M′=?(R_?max?–?mΔ)×M/?R_?max，其中Δ是包含涂敷層的薄膜厚度。