一種在線熱壓復合板材生產設備及其生產工藝的制作方法

文檔序號：12050951閱讀：489來源：國知局

本發明涉及一種復合板材生產設備和工藝，具體涉及一種在線熱壓復合板材生產設備及其生產工藝，屬于光學擴散板以及導光板生產技術領域。

背景技術：

導光板是利用光學級的壓克力/PC板材，然后用具有極高反射率且不吸光的高科技材料，在光學級的壓克力板材底面用UV網版印刷技術印上導光點；利用光學級壓克力板材吸取從燈發出來的光在光學級壓克力板材表面的停留，當光線射到各個導光點時，反射光會往各個角度擴散，然后破壞反射條件由導光板正面射出；通過各種疏密、大小不一的導光點，可使導光板均勻發光；反射片的用途在于將底面露出的光反射回導光板中，用來提高光的使用效率；現有的導光板生產設備結構復雜，生產工藝復雜，導致生產效率低。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提出了一種在線熱壓復合板材生產設備及其生產工藝，只用一種材料并通過一次延壓成型，制造工藝簡單，生產效率高，總體成本低，對環境的影響小，產品的透過率好。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：本發明的在線熱壓復合板材生產設備，包括干燥機、除塵機、配份機、單螺桿擠出機、全自動多層共擠衣架式模頭、多輥壓延機、緩冷架、瑕疵檢測儀、厚度檢測儀、溫度均恒機、精密溫度熱壓機、牽引覆膜機、切邊牽引機、橫切機、機械手，所述干燥機將干燥的原料輸送至除塵機除塵，除塵機將除塵后的原料輸送至單螺桿擠出機料斗，與此同時配份機將添加劑定量配給到單螺桿擠出機，單螺桿擠出機將原料混練塑化變成溶體后輸送至多層共擠模頭，全自動多層共擠衣架式模頭擠出多層厚度均勻的薄片至多輥壓延機，多輥壓延機將多層或單層薄片壓合成一體，多輥壓延機壓合后的板材輸送至緩冷架緩慢冷卻，設置于緩冷架上的瑕疵檢測儀與厚度檢測儀對板材品質進行實時監測與厚度自動調節，經緩冷架冷卻的板材輸送至溫度均恒機對板材溫度實行溫度均恒控制，使得板材表面中間與邊緣溫度保持一致并進入精密溫控熱壓機，精密溫控熱壓機滾筒的微構鎳板對板材表面滾壓出相應的微構；牽引覆膜機覆膜后的板材輸送至切邊牽引機切除兩邊邊料，再輸送至橫切機進行橫切成品，機械手將成品抓取碼垛；還包括換網器，所述換網器固定設置在單螺桿擠出機一側，所述換網器一側固定設有計量泵，所述計量泵一側與全自動多層共擠衣架式模頭安裝，所述全自動多層共擠衣架式模頭設置在多輥壓延機上端；所述多輥壓延機包括壓延輥、前擺臂、后擺臂，所述壓延輥兩側分別設置前擺臂和后擺臂，所述壓延輥之間設有間隙調整裝置，所述壓延輥還與緩冷架相連；

上述在線熱壓復合板材其生產工藝具體如下：

第一步，選料：選用透光率為87％～90％，折射率為1.53到1.62的PMMA、PS、PC、MS、PET或PP材料制成光學級顆粒狀原料；

第二步，干燥：將第一步，中的原料送入干燥機進行干燥處理，使原料含水率≤0.13％；

第三步，供料：將干燥的原料輸送至除塵機除塵；除塵機將除塵后的原料輸送至單螺桿擠出機料斗，與此同時配份機將擴散劑定量配給到單螺桿擠出機；

第四步，熱熔：將混合擴散劑的原料在單螺桿擠出機中，采用220℃～260℃溫度混練塑化變成溶體；

第五步，擠出壓延成型：單螺桿擠出機將原料混練塑化變成溶體后輸送至全自動多層共擠衣架式模頭，模頭擠出多層厚度均勻的薄片至多輥壓延機，多輥壓延機將多層薄片壓合成一體，得到厚度為0.5mm～10mm的光學板材；

第六步，冷卻與檢測：多輥壓延機壓合后的板材輸出至緩冷架緩慢冷卻，設置于緩冷架上的瑕疵檢測儀與厚度檢測儀對板材品質與厚度進行實時監測并將信號反饋給全自動多層共擠衣架式模頭對產品厚度進行調節；

第七步，溫控與熱壓：溫度均恒機設有九對溫度控制輥對板材表面溫度均恒控制后進入精密溫控熱壓機，精密溫控熱壓機滾筒表面的微構鎳板可以依據產品表面不同的微構進行更換；

第八步，裁切碼垛：由牽引覆膜機覆膜后的薄片輸送至切邊牽引機切除兩邊邊料，再輸送至橫切機進行橫切成品，機械手將成品抓取碼垛。

進一步的，光學板材表面結構為金字塔形、圓弧圓柱形、棱鏡形、平面形和多層共擠形中的一種；所述的棱鏡形狀是∧或者是∩，棱鏡形狀夾角70～130度，高度為5～55μm；圓弧形與圓柱形的直徑為10～220μm,高度為10～60μm。

進一步的，所述的各種微結構的節距在20μm～500μm；其節距的排列方式為直線排列、傾斜角度排列或者點陣式排列。

進一步的，所述的微結構角度誤差為±0.5度。

進一步的，所述的復合板材是單層基材或者是多層基材共擠。

進一步的，所述的多層共擠的復合板材的基材霧度值可以相同或者不相同。

進一步的，所述的基材內添加的擴散劑可以是無機硅或者有機硅的球狀超微細球狀顆粒。

進一步的，所述多輥壓延機配置有3～5支壓延輥。

進一步的，所述壓延輥為圓柱型，直徑φ400～φ500，表面通過電化學方法鍍了一層30μm～100μm的鎳合金層，表面鏡面處理。

進一步的，所述的緩冷架上布置多條緩冷輥，緩冷輥有水冷式與風冷式結構，緩冷輥表面采用鍍鉻與噴涂特氟龍。

進一步的，所述的溫度均恒機上布置九對溫度可控制輥。

進一步的，所述的精密溫度熱壓機的輥表面的微構鎳板可以更換，鎳板上的微構依據產品由鐳射設備制造，兩輥的間隙由液壓伺服油缸精確控制。

進一步的，所述的牽引覆膜機有一對牽引輥，輥的表面是特種橡膠層，具有雙工位覆膜系統，保護膜經過擴幅輥后平整的貼合在復合板材表面。

進一步的，所述的切邊牽引機有兩對牽引輥，之間設置有削圓盤鋸切邊方式或者是無削圓盤刀切邊方式，兩種切邊方式都可在寬度方向調節。

進一步的，所述的橫切機分有削鋸片切割與無削刀片切割，兩種切割方式都可以對光學膜片板材裁切合格的產品尺寸。

進一步的，所述機械手采用無影真空吸盤抓取產品。

進一步的，所述壓延輥內設有冷卻通道。

進一步的，所述全自動多層共擠衣架式模頭包括模體，所述模體下端設有模唇，所述模體內設置有阻尼塊，所述模體上端中心設有流道口，所述模體上端面還設有多個加熱圈插頭，所述流道口連通衣架式流道。

本發明與現有技術相比較，本發明的在線熱壓復合板材生產設備及其生產工藝具有以下優點：

1、只用一種材料并通過一次延壓成型，不需要先通過雙向拉伸制造基膜，再在基膜上方采用UV光固化工藝制造，原材料成本低的同時，縮短了制造工時，總體成本低。

2、由于不需要使用溶劑，在環保、安全性上也較涂布的方法要好，對環境的影響小。

3、本發明直接選用高透過率折射率的高分子材料，通過熱熔延壓的方式制造，其制造工藝簡單。

4、只用一種材料成型，提高了產品的透過率，使產品的折射率更加穩定，不會因為兩種或兩種以上的不同材質的材料疊合而影響折射率。

附圖說明

圖1為本發明裝置其干燥機至緩冷架流水線結構示意圖；

圖2為本發明裝置其緩冷架至機械手流水線結構示意圖；

圖3為本發明熱壓輥側面和端部結構示意圖；

圖4為本發明的溫度均恒機側視圖；

圖5為本發明的精密溫控熱壓機主視圖；

圖6為本發明的產品結構示意圖；

圖7為圖6中F處的放大其中一種結構示意圖；

圖8為圖6中F處的放大其中一種結構示意圖；

圖9為圖6中F處的放大其中一種結構示意圖；

圖10為圖6中F處的放大其中一種結構示意圖；

圖11為本產品表面為圓柱形凸起的放大示意圖；

圖12為本產品表面為金字塔形凸起的放大示意圖；

圖中：1～干燥機、2～除塵機、3～配份機、4～單螺桿擠出機、5～全自動多層共擠衣架式模頭、6～多輥壓延機、7～緩冷架、8～瑕疵檢測儀、9～溫度均恒機、10～厚度檢測儀、11～精密溫控熱壓機、12～牽引覆膜機、13～牽引切邊機、14～橫切機、15～機械手、101～第一膜片、102～凸起結構和103～第二膜片。

具體實施方式

如圖1至圖12所示，本發明的在線熱壓復合板材生產設備，包括干燥機1、除塵機2、配份機3、單螺桿擠出機4、全自動多層共擠衣架式模頭5、多輥壓延機6、緩冷架7、瑕疵檢測儀8、溫度均恒機9、厚度檢測儀10、精密溫度熱壓機11、牽引覆膜機12、牽引切邊機13、橫切機14和機械手15；干燥機1將干燥的原料輸送至除塵機2除塵，除塵機2將除塵后的原料輸送至單螺桿擠出機4料斗，與此同時配分機3將添加劑定量配給到單螺桿擠出機4，單螺桿擠出機4將原料混練塑化變成溶體后輸送至全自動多層共擠衣架式模頭5，全自動多層共擠衣架式模頭5擠出多層厚度均勻的薄片至多輥壓延機6，多輥壓延機6將多層薄片壓合成一體，多輥壓延機6壓合后的板材輸送至緩冷架7緩慢冷卻，設置于緩冷架7上的瑕疵檢測儀8對板材品質進行實時監測，經緩冷架7冷卻的板材輸送至溫度均恒機9對板材表面溫度均恒控制后通過厚度檢測儀10測量厚度，誤差數據傳送全自動多層共擠衣架式模頭調節模唇，精密溫控熱壓機11對板材表面進行微構壓制，精密溫控熱壓機10的壓輥C表面鑲有微構鎳板A，依據不同的微構可以更換微構鎳板A；壓制出的微構復合板材經過牽引覆膜機12進行雙面覆膜處理；處理后的板材通過牽引切邊機13進行切邊，而后橫切機14在線切割成符合尺寸要求的產品，機械手15對成品進行碼垛。

上述在線熱壓復合板材其生產工藝具體如下：

第一步，選料：選用透光率為87％～90％，折射率為1.53到1.62的PMMA、PS、PC、MS、PET或PP材料制成光學級顆粒狀原料；

第二步，干燥：將第一步，中的原料送入干燥機1進行干燥處理，使原料含水率≤0.13％；

第三步，供料：將干燥的原料輸送至除塵機2除塵；除塵機2將除塵后的原料輸送至單螺桿擠出機4料斗，與此同時配分機3將擴散劑定量配給到單螺桿擠出機4；

第四步，熱熔：將混合擴散劑的原料在單螺桿擠出機4中，采用220℃～260℃溫度混練塑化變成溶體；

第五步，擠出壓延成型：單螺桿擠出機4將原料混練塑化變成溶體后輸送至全自動多層共擠衣架式模頭5，擠出多層厚度均勻的薄片至多輥壓延機6，多輥壓延機6將薄片壓合成一體，得到厚度為0.5mm～10mm的光學薄片板材；

第六步，冷卻與檢測：多輥壓延機6壓合后的板材輸出至緩冷架7緩慢冷卻，設置于緩冷架7上的瑕疵檢測儀8與厚度檢測儀10對板材品質進行實時監測；

第七步，溫控與熱壓：溫度均恒機設有9對溫度控制輥對板材表面溫度均恒控制后進入精密溫控熱壓機，精密溫控熱壓機滾筒表面的微構鎳板A可以依據產品表面不同的微構進行更換；

第八步，裁切碼垛：由牽引覆膜機覆膜后的薄片輸送至切邊牽引機切除兩邊邊料，再輸送至橫切機進行橫切成品，機械手將成品抓取碼垛。

其中，光學板材表面結構為金字塔形、圓弧圓柱形、棱鏡形、平面形、多層共擠形中的一種；所述的棱鏡形為∧或者是∩結構，其夾角70～130度，高度為5～55μm；圓弧形與圓柱形的直徑為10～220μm,高度為10～60μm。

其中，各種微結構的節距在20μm～500μm，其節距的排列方式是直線排列或者傾斜角度排列與點陣式排列。

其中，微結構角度誤差控制在±0.5度。