一種柔性碟形防水碳纖維加熱片的製作方法
2023-04-23 16:21:11 1
一種柔性碟形防水碳纖維加熱片的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種熱效率高，安全性好的柔性碟形防水碳纖維加熱片，包括：設於外層的碟形鋁塑複合膜下盒和鋁塑複合膜蓋，設於內層的發熱單元和電極耳，設於在外部的電極端子；發熱單元由碳纖維發熱絲、載體與載體蓋組成；碳纖維發熱絲安放在載體所設連續的凹槽中，碳纖維發熱絲伸出端、電極片與金屬壓片，通過雷射焊焊接在一起，形成導電連接；由鋁塑複合膜下盒、發熱單元、電極耳和鋁塑複合膜蓋組裝成的加熱片，通過二次熱封工藝後，成為可耐80MPa水壓以上的水密結構。本實用新型具有質地輕薄、美觀、可彎折與經久耐用等優點，在配備電源與溫控電路後，特別適用於低溫環境下，需要加熱保溫的防寒服、醫療設備、汽車等產品使用。
【專利說明】一種柔性碟形防水碳纖維加熱片
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電熱【技術領域】，具體涉及一種柔性碟形防水碳纖維加熱片。
【背景技術】
[0002]傳統加熱片，如:陶瓷加熱片、雲母加熱片等，通常採用鎳鉻合金絲作為發熱源，在彎角轉繞處，電阻大，發熱劇烈，易斷裂，使用壽命短。PTC加熱片雖然性能較好，但與傳統加熱片一樣，依然存在熱轉換效率低、不能彎折的問題，帶來使用上的不方便。
[0003]此外，有些產品需要在室外或經常性的拆洗使用，要求加熱片具有防水功能。有些專利文件提出，將電源線與發熱體在內部連接，然後，用熱法將外層保護膜熔合在一起，形成密封結構，希望達到防水效果。由於電線是圓形的緣故，電源線截面的下半部與保護膜之間仍然會空隙存有，即便用膠水將空隙填滿，由於加熱片在使用過程中，電源線下部會存在經常性的搖動與扭轉，時間稍長，膠水就會剝離或脫落，仍然會滲水進內層；同時，水還會從電源線頭滲進加熱片內部，起不到防水效果。
[0004]碳纖維發熱絲作為一種新型電熱絲，具有質量輕、熱效高、耐彎折，其用途在不斷被拓展。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種熱效率高，質地輕薄、可彎折、經久耐用的柔性碟形防水碳纖維加熱片。
[0006]本實用新型通過以下技術方案實現:包括:設於外層的碟形鋁塑複合膜下盒和鋁塑複合膜蓋、設於內層的發熱單元和電極耳、設於外部的兩個電極端子；所述碟形，其截面形狀由一條大於半徑的優弧與一條直邊構成；所述發熱單元由碳纖維發熱絲、載體與載體蓋組成。
[0007]進一步,所述載體設有安放碳纖維發熱絲的連續凹槽及焊接避讓孔位。
[0008]進一步，所述電極耳設為三層結構，上下層極耳膜片為高分子薄膜材料、中間層為金屬電極片，通過熱封工藝製成；所述金屬電極片外形為一端大，一端小；大端部分用於與碳纖維發熱絲連接用，小端部分為弓I出電極端子。
[0009]進一步，所述發熱單元由碳纖維發熱絲、載體與載體蓋組成，經熱封工藝後，成為柔性發熱體；包括如下製備步驟:
[0010]a)載體製備:通過吸塑工藝，製成安放碳纖維發熱絲的連續凹槽；通過衝裁工藝製成焊接避讓孔；
[0011]b)靠模製備:通過機械加工製備可容納載體凹槽的靠模；
[0012]c)布放:將載體置於靠模上，將碳纖維發熱絲布放到載體所設的凹槽內；
[0013]d)熱封:將安放好碳纖維發熱絲的載體與載體蓋進行熱封；
[0014]e)衝裁:將熱封好的發熱單元2，用刀模衝裁成所需外形尺寸。
[0015]再進一步，將碳纖維發熱絲的伸出端用金屬壓片壓實後，通過雷射焊接工藝，與金屬電極片焊接在一起，形成接觸良好的導電連接。
[0016]再一步，所述鋁塑複合膜盒設有容納發熱單元的圓形腔體與氣囊坑。
[0017]更進一步，將鋁塑複合膜、電極耳與發熱單元組裝在一起後，通過二次熱封工藝後，使發熱片成為水密結構。
[0018]更進一步，用刀模衝裁出加熱片所需外形尺寸。
[0019]本實用新型的優點是:
[0020]I)熱效率高、安全性好、防水性能好，可承受80MPa以上的水壓不會進水。
[0021]2)質地輕薄、美觀、可彎折與經久耐用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為加熱片結構分解示意圖；
[0023]圖2為載體結構示意圖；
[0024]圖3為電極耳結構示意圖；
[0025]圖4為發熱單元結構分解示意圖；
[0026]圖5為鋁塑複合膜下盒結構示意圖；
[0027]圖6為發熱單元與電極耳連接結構示意圖。
[0028]圖7為熱封區域示意圖；
[0029]圖8為加熱片外形結構示意圖。
[0030]圖示:1-鋁塑複合膜下盒，2-發熱單元，3-鋁塑複合膜蓋，4-電極耳，5-碳纖維發熱絲，6-載體，7-載體蓋，8-金屬壓片，9-金屬電極片，10-極耳膜片。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0032]1.如圖1所示，所述加熱片由設於外層的碟形鋁塑複合膜下盒I和鋁塑複合膜蓋3，設於內層的發熱單元2和電極耳4，設於外部的電極端子9b組成；所述碟形，其截面形狀由一條大於半徑的優弧3a與一條直邊3b構成。所述鋁塑複合膜為三層結構，外層為尼龍，中間層為鋁箔，內層為改性聚丙烯，厚度在IlOum?150um之間，本實施例，選用日本昭和公司產品。
[0033]2.如圖2所示，所述載體6設有容納碳纖維發熱絲的連續凹槽6a和焊接避讓孔位6b ;通過吸塑工藝，製成安放碳纖維發熱絲的連續凹槽6a,通過衝裁工藝製成焊接避讓孔6b ;所述載體6的材質為高分子聚丙烯塑料薄膜(PP),厚度為0.15mm?0.2mm。所述凹槽6a的深度和寬度要比纖維發熱絲5直徑大0.15mm?0.2mm。
[0034]3 ?如圖3所示，電極耳4設為三層結構，上下層為極耳膜片10為高分子聚丙烯塑膠薄膜材料，中間層為金屬電極片9，通過熱封工藝製成；所述極耳膜片10由厚度為0.25mm?0.35mm聚丙烯塑膠片材製成；所述金屬電極片9外形為一端大9a,—端小9b ;大端部分9a用於與碳纖維發熱絲5連接用，小端部分9b為引出電極端子；所述金屬電極片9材質為鎳片，厚度為0.15mm?0.2mm，抗彎折性能極好。
[0035]4.如圖4所示，所述發熱單元2由碳纖維發熱絲5、載體6與載體蓋7組成，經熱封工藝，成為柔性發熱體，包括如下製備步驟::
[0036]a)載體6製備:通過吸塑工藝，製成容納碳纖維發熱絲5的連續凹槽6a，通過衝裁工藝製成焊接避讓孔6b，設置避讓孔6b是為了方便焊接實施；
[0037]b)靠模製備:通過機械加工製備可容納載體6凹槽6a的靠模；
[0038]c)布放:將載體6置於靠模上,將碳纖維發熱絲5布放到載體6所設的凹槽6a內；
[0039]d)熱封:將布放好碳纖維發熱絲5的載體6與載體蓋7進行熱封；熱封工藝參數:溫度140°C?170°C，壓強:0.2MPa?0.45MPa,時間:30秒?120秒；
[0040]e)衝裁:將熱封好的發熱單元2，用刀模衝裁成所需外形尺寸。
[0041]5.如圖5所示，所述鋁塑複合膜下盒I設有容納發熱單元的圓形腔體Ia和氣囊坑lb，所述圓形腔體Ia和氣囊坑b均通過拉伸工藝製成；氣囊坑Ib用於儲存實施平壓工藝時，從加熱片本體內部所排出氣體；氣囊坑Ib在第二次熱封后，被切除。設置氣囊坑Ib的目的，在於使加熱片熱封后表面平整，不鼓泡、不起皺。氣囊坑Ib儲存的氣體在實施第二次熱封時由抽真空工藝抽走。
[0042]6.如圖6所示，所述將碳纖維發熱絲5的伸出端用金屬壓片8壓實後，通過雷射焊接工藝，與金屬電極片9焊接在一起，形成接觸良好的導電連接。焊接完成後，在焊接位上需貼一小片PET膠紙，防止毛刺損傷外層。
[0043]7.如圖7所示，由鋁塑複合膜下盒1、電極耳4、發熱單元2，鋁塑複合膜蓋3組裝的加熱片，通過二次熱封工藝後，成為可耐80MPa水壓以上的水密結構；包括如下步驟:
[0044]a)第一次熱封，通過平壓工藝和熱封工藝，對區域a(圖中陰影部分)進行熱封，同時，對氣囊部位b區域進行預封；
[0045]b)第二次熱封:經過抽真空處理後，在氣囊與加熱片本體之間進行熱封；
[0046]c)工藝參數設置:抽真空參數:真空壓力-0.08MPa?-0.1MPa熱封后；熱封工藝參數:封邊的寬度為12mm?15_ ;溫度190°C?220°C，壓力:0.2MPa?0.25MPa,時間:3秒?5秒。
[0047]8.如圖8所示，加熱片熱封后，用刀模將加熱片周邊預留區域和氣囊b切去，衝裁出所需外形尺寸。
[0048]儘管上述實施例中對本實用新型已出示並進行了描述，但是本領域的技術人員應可以理解，在不脫離本實用新型總體構思的前提下，對本實用新型做出的修改及改型，應屬本實用新型保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種柔性碟形防水碳纖維加熱片，其特徵在於，包括:設於外層的碟形鋁塑複合膜下盒和鋁塑複合膜蓋，設於內層的發熱單元和電極耳，設於外部的電極端子；所述碟形，其截面形狀由一條大於半徑的優弧與一條直邊構成；所述發熱單元由碳纖維發熱絲、載體與載體蓋組成。
2.根據權利要求1所述的一種柔性碟形防水碳纖維加熱片，其特徵在於:所述電極耳設為三層，上下層極耳膜片為高分子塑膠薄膜材料、中間層為金屬電極片組成。
3.根據權利要求1所述的一種柔性碟形防水碳纖維加熱片，其特徵在於:所述載體設有安放碳纖維發熱絲的連續凹槽及焊接避讓孔位；所述碳纖維發熱絲、載體與載體蓋經熱封工藝後，成為柔性發熱體。
4.根據權利要求1所述的一種柔性碟形防水碳纖維加熱片，其特徵在於:所述碳纖維發熱絲的伸出端經金屬壓片壓實後，通過雷射焊工藝，與金屬電極片焊接在一起，形成接觸良好的導電連接。
5.根據權利要求1所述的一種柔性碟形防水碳纖維加熱片，其特徵在於:所述鋁塑複合膜下盒設有容納發熱單元的圓形腔體和氣囊坑；所述圓形腔體和氣囊坑均通過拉伸工藝製成；所述氣囊坑用於儲存實施平壓工藝時，從加熱片本體內部所排出氣體，在第二次熱封后，被切除。
6.根據權利要求1所述的一種柔性碟形防水碳纖維加熱片，其特徵在於:由鋁塑複合膜下盒、發熱單元、電極耳與鋁塑複合膜蓋組裝的加熱片，通過二次熱封工藝後，成為水密結構。
【文檔編號】H05B3/34GK204069373SQ201420559707
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月27日 優先權日:2014年9月27日
【發明者】戴國群 申請人:戴國群