带你全面了解涂布
涂布
作者: 旺材锂电
2018-10-17 14:58:15
[ 闻蜂导读 ] 预先计量式涂布(premetered coating)技术, 涂布厚度由流体流量与涂布速度控制, 狭缝式涂布技术→好膜, 取决于涂布液珠是否稳定

上图为一侧面图(X-Y平面),如果涂布宽度为另一方向(Z方向),则必须保证Z方向每一点,其涂布液珠均是一样的形状,才能保持稳定操作。

统计对狭缝式模具涂布之研究,只有两种:

(1)模具外部: 确定可以得到稳定涂布之状况→涂布窗口(Coating or Operation Window)

(2)模具内部: 提供宽而均匀之液(薄膜),长期生产没有问题

分析工具:

(1) 数值模拟:二维或三维流场分析

(2) 实验观察: 涂布液珠之形状与稳定性

A、Slot die

B、Roller

C、Blade

D、Solution tank

E、Solution tank

F、Filter

G、Pump

H、Controller

涂布产品基本要求

– 表面平滑

– 厚度均匀

缺陷就是破坏上述基本要求的任何非均态(单一或全面性)的外在或内在表现

缺陷可能发生在任何加工段

– 涂料的配制

– 基材的制作

– 基材操作

– 涂布区域

– 干燥区域

– 裁切、分条、碾压

有系统的排除缺陷→ 提高良率

涂布液珠(Coating bead)

模头与滚筒间上游弯月形自由面(upstream meniscus)与下游弯月形自由面(downstream meniscus)内的液体– 数种物理力平衡的结果(重力、表面张力、黏滞力、惯性力、压力等)

涂布窗口(Coating window):一个可以稳定近型涂布操作的区间

涂布窗口缺陷分析

常见涂布缺陷有:

(A) 空气渗入(Air entrainment)

(B) 横向波(Ribbing)

(C) 垂流(Dripping)

(D) Rivulet

(E) 扩张(Spreading failure)

(F) 水漥(Pool)

除此之外,其他内容包括:

Slot Die Coating技术简介: 历史发展,现在与未来状况

此技术为1950年代由美国柯达公司所发明,在1970年代逐渐有研究人员分析其操作的机制及上限,至2010年,此一技术的适用范围及操作空间 (即所谓的涂布窗口)已大致清晰。本单元将说明此一技术之发展过程及操作特点,尤其是对最小涂布成膜厚度之估计,及利用流场观测,确定其操作之稳定性进行详细解说。

涂液基本物性与涂布之关系,包括黏度(流变特性)表面张力之量测及对涂布之影响

涂液两大物性,即流变特性和表面张力,对涂布有重大之影响。本单元将首先介绍量测此二性质的技术,然后介绍产业界所用涂液所具有之各种流变性质,如切变稀化,屈服应力,黏弹性,和动态及静态表面张力对涂布之影响。

Slot Die Coating所生产产品从研发(lab)试产(pilot)量产(mass production) 之放大过程

市面上精密涂布产品分布相当广泛,从民生化材、光电及生医产业均扮演举足轻重的角色。本单元以影片或照片介绍狭缝式模头涂布技术所生产产品之开发程序,说明如何藉由脱机分析建立精密涂布产品开发四大单元-配料、涂布、干燥、机台张力控制之操作窗口与标准作业流程,并说明如何以研发数据为基础,进一步放大至试(量)产流程。

Slot Die设计、制作与操作维修,包括狭缝式模头之基本结构,设计概念、变化及操作上之要则

狭缝式涂布模头之主要功能为提供一宽广,薄且均匀的液膜,在此一前提下,因应产品物性及规格之不同,而有不同之变化。本单元将介绍模头之数种几何形状及其变化,其次是设计原理和分析之工具,并对实验验证,模具精度要求,操作及维修上的注意事项,进行说明。

涂布缺陷分析(包括涂布中产生各种缺陷之说明及克服对策)

狭缝式涂布技术成膜均匀性佳,涂布速度快,并可延伸多层涂布技术,主要应用于大面积涂布,为工业上量产一大利器,而涂布过程中所产生缺陷之分析与排除为成膜好坏关键之一。涂布缺陷之产生与涂液物性、涂布操作参数(涂布速度、流量等)与模头之几何形状有关,本单元将针对几种常见之涂布缺陷与其克服对策加以说明。

Slot Die Coating之延伸技术,包括条纹式(stripe)、方块式(pattern)、多层(multilayered)涂布技术说明及相关产品运用

狭缝式模头涂布技术通常以连续涂布单层为主,但也可视产品需求,涂成一条一条或一块一块。对若干高性能产品,如光学膜、软性电路板、锂电池正负极等,同时进行多层涂布技术成为优先考虑的项目,本单元对以上所列的各种延伸技术,尤其是同时进行多层之涂布技术,进行详细说明。

 

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