WYM系列彎月面涂膜設備
彎月面涂膜設備是我公司專屬研發(fā)的高精度高自動化涂膜系列化設備，我公司擁有相關專利。產(chǎn)品采用三維立體設計軟件?；O計；嚴謹?shù)募夹g論證，精細化的實施方案，將每一個環(huán)節(jié)均作了充分的對比，優(yōu)中擇優(yōu)，特別是采用整體式高強度穩(wěn)定性好的大理石作為設備的底座，使它具有足夠的剛性、良好的吸振性和熱穩(wěn)定性；采用進口高精密直線電機模組單元，使其在行走運動過程中，保持良好涂膜平穩(wěn)性；各部分的關鍵傳動件支撐件均采用高精度研磨級絲杠導軌，在恒溫、凈化環(huán)境下裝配，并經(jīng)過精密測試，可保證設備在低速運轉平穩(wěn)及高剛性能，且精度保持性好，配備PLC,采用高精度自動化設備設計的高階泛用型控制器，該控制器具備強大定位控制功能，可同時支持多達多軸脈波控制；可實現(xiàn)單面單層涂膜，單面多層涂膜等的多種涂膜工藝需求。是一種高效、高精度、能產(chǎn)生良好具有競爭力的涂膜設備，其涂膜后的光學性質離散率低于0.1%.
01、背景技術
目前許多大口徑光開關器件、光學鏡頭、光學顯示器等均需要涂制特殊的膜層來改變表面性質，如改變通光率(增透膜或高反膜）、改變耐磨擦性延長材料使用壽命、改變器件表面擴散性能提高器件抗激光性能等，有的需要單面多層膜，有的需要雙面異質膜。在工業(yè)上涂制膜層的主要方法目前依然是物理法占主流地位，如磁控濺射法，但是物理法主要缺點就是能耗大，需要在真空環(huán)境中進行。而濕化學法恰好克服這一大缺點，低能耗在常壓下就可以施行涂膜，目前有提拉法，但是不能涂制單面膜，連續(xù)涂膜在一定基礎上也受設備限制；旋涂法雖能涂制單面膜，但是無法涂制大口徑均勻單面膜，并且無法實現(xiàn)連續(xù)涂膜。因此只有彎月面涂膜技術能夠實現(xiàn)這些要求，然而在連續(xù)式生產(chǎn)這方面還是受限制，目前還沒有連續(xù)式生產(chǎn)高質量涂膜產(chǎn)品的彎月面涂膜設備出現(xiàn)。
02、彎月面鍍膜原理
彎月面鍍膜原理如下圖。光學基片的待鍍表面向下，在膠泵的泵送下，溶膠經(jīng)過輸送管道進入噴膠管內(nèi)部，然后透過噴膠管的管壁，在噴膠管的出口形成了均勻向上的溶膠層流?；腻兡っ媾c噴膠管外表面最高點之間的距離大約為200 μm，當基片在電機帶動下水平勻速平穩(wěn)地經(jīng)過噴膠管上方的時候，鍍膜表面和噴膠管之間就形成了持續(xù)穩(wěn)定的溶膠彎月面。隨著基片的前進，溶膠彎月面就在待鍍表面上涂布出一層均勻的溶膠液體膜。然后，在適當?shù)臈l件下干燥，加速溶膠液中溶劑的蒸發(fā)，最終在基片表面就形成一層均勻的凝膠薄膜。多余的溶膠由噴膠管外表面的下向層流收集到回收槽里，接著，經(jīng)過回收管道回流到儲膠筒，重新參加鍍膜過程。用于鍍膜的膠體放置在合適儲液箱中，利用離心電機使膠體在噴膠管形成彎月面，使鍍膜基片平穩(wěn)平移鍍膜。
為了獲得幾種不同性能的膜層，可以增設噴膠管。同理，為了得到多層薄膜，可以在薄膜經(jīng)過干燥處理以后，使基片再次水平經(jīng)過噴膠管上方，重復上述鍍膜步驟，直到獲得理想的薄膜層數(shù)。這種鍍膜方法可以循環(huán)利用膠體，使膠體的損耗低至5%。所得薄膜厚度由以下公式計算：
其中，s為元件引導速度，η為膠體粘度，ρ為膠體密度，g為重力常數(shù)，σ為表面張力，α為元件彎月面張角，Qη為體積流量，準確地控制每層化學膜的厚度是制備多層膜的關鍵，一般膜層厚度的允許誤差小于2%，該設備中膜層厚度操作主要由以下參數(shù)進行控制：元件移動速度；元件與液面距離；膠體泵壓；元件類型；薄膜材料類型；膠體粘度；以及元件溫度：溫度越高薄膜越薄。實驗中采用在線光纖干涉儀對膜層厚度進行實時監(jiān)控，使用輪廓儀離線測量薄膜粗糙度。
03、研發(fā)成果
A大尺寸彎月面鍍膜機
