精密贴合机的设计

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在电子产品向小型化,薄型化的今天,很多电子器件都被设计的越来越小,越来越薄,结构也越来越复杂。用轻而薄又有韧性的导电材料如导电布胶带取代导线来导通低压电已经成为一种趋势,导电布胶带作为一种新型导电材料有很多特有的优点,例如电阻小可以抗弯曲,更重要的是作为一种柔性屏蔽电磁波的材料,可以消除外界对对信号传递的干扰,导电布胶带还具有胶带的特性,他可以粘合在线路板或机壳上。由于导电胶带本身的厚度只有零点几毫米,所以他基本不占用空间。导电布是一种金属化的布,基材是布,有平纹布和斜纹布。作为粘合剂的胶是在亚克力压敏(PSA)中加入碳颗粒,压敏胶用来和其他导体链接(通过粘合力)而碳颗粒则是导通布和其他导体。在很多电子产品中,线路板的接地,柔性连接的导通,铜导线的包裹都可以用导电胶带来实现。由于这种连接对导电胶带的电阻,厚度,胶的粘性,保持力,剥离力都有严格的要求。所以就需要有精密的贴合设备把导电布和PSA和好的贴合在一起来保证导电胶带厚度均匀,粘合力稳定,保持力长久。导电布与胶的均匀贴合又能减少导电布网眼可能造成的电磁泄漏从而影响屏蔽效果。在手机产品中,为了减小信号发射对人体造成的辐射,对实现电磁屏蔽的导电胶带要求非常严格。所以,精密易操作的贴合机可以提高导电胶带的品质还可以提高贴合的生产效率。  本论文是结合所在公司的产品如图1-1的工艺特点及对实现导电布与导电胶的粘合的主要工艺—贴合的要求出发。从贴合机的工作原理,贴合织物材料的特点来设计出符合产品要求,操作便捷生产性强的精密贴合机台,从对贴合后产品的检测结果及操作人员及客户使用后的反馈来看,达到了预期的设计效果。  贴合机是一个典型的多干扰的非线性系统,具有很多不可测因素,压合辊的组合,驱动轴的设计,橡胶辊的设计,幅面张力控制的不稳定会造成后续的成品厚度及电阻值的变化。材料贴合后厚度超标,张力/压力太大会造成卷曲,溢胶成为次品。原材料厚度超差,卷曲等外部因素的干扰都对贴合造成困难,要想克服这些困难,除了设计好机械机构还要有精密的控制。对材料特性,工艺特性及客户使用要求的了解也有助于设计贴合机台。对人员,效率,产能数据的分析结果也是设计中必须考虑的因素。在好的设备必须通过规模化的量产来检验,而不是停留在实验室。  本论文通过对贴合辊,幅面的模型建立,多个方面分析贴合辊的特性针对设计问题可能造成对产品的影响,配合经验法,根据目前公司正在生产的产品与分析理论结合设计出满足本厂量产需求的贴合设备。在设计贴合机的时候除了导电布与导电胶的贴合工艺还考虑到满足对不同产品的贴合要求,所以把主动辊设计成可加热钢辊,采用油热模温机。采用加热辊的主要优点是:1,对于一些比较硬的胶通过预热增加导电胶的流动性,贴合会更均匀,速度会更快,从而提高了质量又提高了效率。2,由于有加热辊,所以可以对热熔胶进行贴合。  在完成热贴合后再设计风冷却装置,及时使胶凝固减少应力释放时间,保证贴合速度不会有太大影响。由于设计了精密张力控制系统也拓宽了贴合材料种类,如导电海绵,薄膜,铝箔,铜箔等。  论文通过对压合辊的受力分析,建立力学模型,材料变形原理及控制方法来处理选择合适的机械机构尺寸,控制方法及控制部件。满足对设备成本及操作人员的合理控制。
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