Устройство формирования масочного покрытия на рулонном полимерном материале

Авторы патента:

C23C14/04 - нанесение покрытия на выбранный участок поверхности, например с использованием масок

Полезная модель относится к области напыления тонких пленок металлов в вакууме, а более конкретно к рулонным установкам для формирования маскирующего покрытия на полимерные материалы. Устройство формирования масочного покрытия на полимерном материале содержит вакуумную камеру, в которой установлены вал обработки масочного покрытия, вал переноса масочного покрытия, вал, выполненный с возможностью формирования масочного покрытия на полимерном материале и устройство дозирования масочного покрытия. Устройство дозирования масочного покрытия, расположено под валом обработки масочного покрытия. Устройство дозирования масочного покрытия выполнено в виде подогреваемой емкости, содержащей перфторполиэфир. Вал обработки масочного покрытия выполнен в виде керамического валика, ячейки которого расположены по всей поверхности вала. На поверхности вала переноса масочного покрытия установлена прилегающая к нему масочная форма, изготовленная из химически стойкого материала. На по меньшей мере одной из периферийной поверхностей масочной формы по всей ее длине установлены метки, выполненные с возможностью контакта с полимерным материалом. 4 ил.

Область техники

Уровень техники

Из уровня техники известно устройство нанесения маскирующего слоя на пленку, подлежащую металлизации (см. US 6048402, кл. H01G 4/012, публ. 2000 г.). В известном устройстве, в качестве маскирующего слоя используется масло, которое проходит через трубки с большим количеством форсунок, испаряется и конденсируется на проходящую пленку. Известно устройство для нанесения маскирующего покрытия на пленку (см. ЕР 0447550, кл. С23С 14/04, публ. 1991 г.). В известном устройстве используется система валов для нанесения масла на пленку. Масочный вал может иметь различное выполнение, что в свою очередь определяет форму и размер свободных от металлизации зон на материале, подлежащем металлизации. Недостатком известных технических решений является невозможность создания необходимой толщины электропроводящего слоя для уверенного принятия радиосигнала. Минимально необходимая толщина электропроводящего слоя, отличается от толщины слоя наносимой известными решениями в 2 раза.

Наиболее близким аналогом, предлагаемого устройства формирования масочного покрытия является вакуумная установка формирования масочного покрытия, известная из публикации JP 2004091805, С23С 14/04, публ. 2004 г. Известная установка содержит вакуумную камеру, в которой установлены вал обработки масочного покрытия, вал переноса масочного покрытия, приводной вспомогательный вал, вал, выполненный с возможностью формирования масочного покрытия и устройство дозирования масочного покрытия. Известное решение не позволяет за один цикл нанести электропроводящее покрытие с толщиной необходимой для уверенного приема радиосигнала, однако, проводя дополнительные циклы это становится возможным, но четко совместить нанесенный токопроводящий слой с дополнительным маскирующим с целью нарастить новый слой металла не представляется возможным, в связи с чем, полученные с помощью известной установки материалы могут обладать рядом определенных недостатков.

Раскрытие полезной модели

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества и эффективности эксплуатации полученной продукции при одновременном снижении себестоимости ее производства.

Указанная задача достигается тем, что устройство формирования масочного покрытия на рулонном полимерном материале, содержит вакуумную камеру, в которой установлены вал обработки масочного покрытия, вал переноса масочного покрытия, вал, выполненный с возможностью формирования масочного покрытия на полимерном материале и устройство дозирования масочного покрытия, при этом устройство дозирования масочного покрытия, расположено под валом обработки масочного покрытия, устройство дозирования масочного покрытия выполнено в виде подогреваемой емкости, содержащей перфторполиэфир, вал обработки масочного покрытия выполнен в виде керамического валика, ячейки которого расположены равномерно по всей поверхности вала, на поверхности вала переноса масочного покрытия установлена прилегающая к нему масочная форма, изготовленная из химически стойкого материала, например резины, при этом на, по меньшей мере, одной из периферийной поверхностей масочной формы по всей ее длине установлены метки, выполненные с возможностью контакта с полимерным материалом.

Существенным признаком для достижения указанной выше задачи, является то, что устройство дозирования масочного покрытия расположено под валом обработки масочного покрытия и является подогреваемым. Подогрев маскирующего вещества с целью его конденсации осуществляется испарителями, а благодаря расположению устройства дозирования непосредственно под валом обработки позволяет быстро и эффективно наносить маскирующее вещество на вал обработки. Использование в условиях глубокого вакуума в качестве маскирующего слоя перфторполиэфира обусловлено тем, что данное вещество обладает высокой термической и окислительной стойкостью в широком диапазоне температур, высокими диэлектрическими свойствами, низким изменением вязкости в широком диапазоне рабочих температур и низкой потери массы при нагревании.

Выполнение вала обработки масочного покрытия в виде керамического валика, ячейки которого расположены равномерно по всей поверхности вала, позволяет наилучшим образом переносить перфторполиэфир на вал переноса масочного покрытия.

Масочная форма, отвечающая в узле за непосредственное формирование масочного покрытия на подложке, выполнена методом лазерной гравировки из специальной химически стойкой резины, при этом участками, переносящими перфторполиэфир на подложку являются вершины выгравированных элементов.

Точность последовательного совмещения масочного покрытия в предлагаемом устройстве осуществляется за счет контроля положения специальных меток, расположенных на полотне, по меньшей мере, на одной из его сторон нанесенных в процессе первого цикла формирования масочного покрытия на подложке. Контроль совмещения в устройстве нанесения масочного покрытия осуществляется аппаратными методами в полностью автоматическом режиме.

Указанные отличительные признаки предлагаемого устройства являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения указанного технического результата.

Таким образом, предлагаемое выполнение данного устройства обеспечивает повышение качества и эффективности эксплуатации полученной продукции при одновременном снижении себестоимости ее производства.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показано вакуумное устройство формирования масочного покрытия;

На фиг.2 представлено устройство испарения перфторполиэфира;

На фиг.3 представлена система переноса масочного покрытия;

На фиг.4 показана система послойного сведения масочного покрытия.

Осуществление полезной модели

Устройство формирования масочного покрытия на рулонном полимерном материале содержит вал обработки 1 масочного покрытия, вал переноса 2 масочного покрытия, приводной вспомогательный вал 3, датчик контроля позиции метки 4, устройство дозирования 5 перфторполиэфира, емкость 6 для испарения перфторполиэфира, нагреватели 7 перфторполиэфира, перфторполиэфир 8, вал 9, выполненный с возможностью формирования масочного покрытия, подложку 10, датчики 11, устройство управления 12 испарением перфторполиэфира, приводной двигатель 13, масочную форму 14, второй приводной двигатель 15, третий приводной двигатель 16, систему перемещения валов 17 и 18, элемент антенны 19, единичную метку 20, систему поперечного перемещения 21, систему контроля перемещения 22 и четвертый приводной двигатель 23.

Устройство дозирования масочного покрытия выполнено в виде подогреваемой емкости 6, которая расположена под валом обработки 1 масочного покрытия. Емкость 6 содержит перфторполиэфир 8, испаряющийся на вал обработки 1 под воздействием нагревателей 7. (Фиг.1 и 2).

На фиг.2 представлен процесс испарения перфторполиэфира 8 на вал обработки 1. На фиг.2 размещена емкость 6 для испарения перфторполиэфира 8, которая оборудована нагревателями 7, смонтированными в нижней части корпуса вакуумной установки. Контроль температуры испарения перфторполиэфира осуществляется посредством контроля температуры датчиком 11 с обратной связью на устройство управления 12 управления системой.

На фиг.3 представлен вал 9 выполненный с возможностью формирования масочного покрытия на подложке 10. По валу 9 движется подложка в ходе формирования масочного-покрытия. Вал 9 оборудован приводным двигателем 13. Вал переноса 2 масочного покрытия с масочной формой 14 уложенной равномерно на него. Вращение вала 2 обеспечивается приводным двигателем 15, синхронизированным по скорости вращения с линейным перемещением подложки 10. Вал 1 выполнен в виде керамического валика, ячейки которого имеют форму правильного шестиугольника и расположены равномерно по всей поверхности вала 1. Вал 1 оборудован собственным приводным двигателем 16, синхронизированным по скорости вращения с валом переноса 2. Система перемещения валов 17 и 18, обеспечивает физический контакт между валом обработки 1, валом переноса 2 и подложкой 10, перемещающейся по валу 9, выполненного с возможностью формирования масочного покрытия.

Система послойного сведения изображения масочного покрытия на фиг.4 основана на принципе совмещения предварительно нанесенного со специальной меткой 20 масочного покрытия с последующим слоем. Поперечное совмещение изображения осуществляется системой поперечного перемещения 21 масочной формы 14 путем перемещения масочной формы 14 относительно подложки 10. Величина перемещения определяется системой контроля перемещения 22 за счет считывания датчиком 4 единичной метки 20. Продольное совмещение изображения обеспечивается путем изменения предварительного натяжения подложки 10 между вспомогательным валом 3 и валом 9 за счет изменения вращения приводных двигателей 14 и 23.

Работает предлагаемая полезная модель следующим образом.

На начальном этапе процесса перфторполиэфир 8 испаряется из емкости 6 за счет нагрева его нагревателями 7 и конденсируется на валу 1 обработки масочного покрытия. Устройство дозирования 5 производит снятие излишков перфторполиэфира 8 с вала 1 обработки масочного покрытия. В дальнейшем, за счет контакта, который обеспечивается системой перемещения валов 1 и 2, осуществляется перенос перфторполиэфира 8 с вала переноса 2 масочного покрытия на масочную форму 14 вала 9. Далее на движущейся подложке 10 формируется масочное покрытие. Затем происходит процесс вакуумной металлизации, осуществляется повторное нанесение масочного покрытия на предварительно металлизированную подложку 10 с использованием системы послойного сведения изображения масочного покрытия (см. фиг.4) по специальной метке 20. Далее осуществляют дополнительную вакуумную металлизацию подложки 10.

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет с помощью, по меньшей мере, двух циклов нанесения масочного покрытия с последующими операциями вакуумной металлизации создать металлизированное покрытие, обладающее необходимыми характеристиками токопроводящего слоя для конкретного использования.

Предлагаемое техническое решение повышает качество и эффективность эксплуатации полученной продукции при одновременном снижении себестоимости ее производства, кроме того использование предлагаемого решение позволяет исключить из технологического процесса использование вредных для окружающей среды химических соединений.

Данная полезная модель может найти широкое применение в промышленности, а именно из полученных продуктов формируют RFID - антенны для меток радиочастотной идентификации.

Устройство формирования масочного покрытия на полимерном материале, содержащее вакуумную камеру, в которой установлены вал обработки масочного покрытия, вал переноса масочного покрытия, вал, выполненный с возможностью формирования масочного покрытия на полимерном материале и устройство дозирования масочного покрытия, отличающееся тем, что устройство дозирования масочного покрытия расположено под валом обработки масочного покрытия, устройство дозирования масочного покрытия выполнено в виде подогреваемой емкости, содержащей перфторполиэфир, вал обработки масочного покрытия выполнен в виде керамического валика, ячейки которого расположены по всей поверхности вала, а на поверхности вала переноса масочного покрытия установлена прилегающая к нему масочная форма, изготовленная из химически стойкого материала, при этом на, по меньшей мере, одной из периферийных поверхностей масочной формы по всей ее длине установлены метки, выполненные с возможностью контакта с полимерным материалом.