導輪及導輪的生產方法

2023-09-09 22:59:50 2

專利名稱：導輪及導輪的生產方法
技術領域：
本發明涉及矽片製造技術領域，更具體地說，涉及一種導輪及導輪的生產方法。
背景技術：
導輪是多晶切片機上的一種重要部件，主要用於承載鋼線鋸對多晶矽棒進行切害I]，使之成為符合光伏行業要求的多晶矽片。導輪的輥芯由金屬主體和碳纖維鋪覆層組成。輥芯表面需澆注一層聚氨酯製造成一種導輪，以適應多晶切片機的導輪使用的需要。然而，輥芯上的碳纖維層，是由碳纖維預浸料鋪層層壓固化形成的，在纖維絲束之間和纖維層之間都存在一定的空隙。在導輪澆注生產過程中，對導輪主體的加熱以及在澆注時由於聚氨酯澆注原料對輥芯碳纖維層的壓力都會造成空隙內的氣體向外排出，排出的氣體進入未硫化的聚氨酯澆注原料內即形成氣泡，造成澆注的導輪出現質量問題。目前輥芯在澆注之前，都需經過刷塗粘合劑的過程，為了使澆注型聚氨酯彈性體層與碳纖維輥芯更好的粘合在一起，需要選用對碳纖維層和聚氨酯彈性體層都具有較強親和力的粘合劑。但是現在導輪澆注行業中使用的粘合劑，多為固含量不超過30%的溶劑型粘合劑，在刷塗完畢後很難形成一層有效的封裝層對碳纖維層進行很好的封裝，無法阻止碳纖維層內的氣體透過粘合劑層進入聚氨酯澆注原料內形成氣泡。現有的一種導輪的製作方法為:使用粘合劑將一層約2_厚的塗料層刷塗於導輪輥芯碳纖維的表面，以此來達到封裝碳纖維層的目的，然後再在塗料層上刷塗溶劑型粘合齊U，然後進行澆注生產。該種方法能較好的阻止碳纖維層內的氣體通過塗料層進入聚氨酯澆注原料內形成氣泡，同時又能保持較好的粘合強度。然而，單獨使用溶劑型粘合劑很難實現對導輪輥芯碳纖維層的完全封裝，無法避免由碳纖維層擠出的氣體進入聚氨酯澆注原料內形成氣泡，從而造成產品的不良；而且會產生塗料層與碳纖維層以及塗料層與聚氨酯層兩次粘接的問題，需要兩種不同的粘合劑來實現分別粘接，兩次粘接將會使脫膠的風險大大增加；最後，溶劑型粘合劑其本身的溶解載體就是醇、酮等有機溶劑，其在發揮粘接功效後也較容易被切割液中的醇類物質所侵蝕，從而產生脫膠。因此，如何實現避免碳纖維層在澆注時產生的氣體進入聚氨酯中，同時保證碳纖維層和聚氨酯層的粘合強度從而避免脫膠，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容
有鑑於此，本發明提供了一種導輪及導輪的生產方法，以實現避免碳纖維層在澆注時產生的氣體進入聚氨酯中，同時保證碳纖維層和聚氨酯層的粘合強度從而避免脫膠。為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案:一種導輪的生產方法，完成了對導輪輥芯的封裝粘合，包括步驟:I)車削待澆注的輥芯；2)清洗車削後的所述輥芯；3)清洗模具；4)預熱清洗後的所述輥芯至第一預熱溫度；5)在預熱後的所述輥芯表面刷塗無溶劑型環氧熱固化粘合劑；6)以第一加熱溫度加熱刷塗粘合劑的所述輥芯第一加熱時間；7)將加熱後的所述輥芯安裝至所述模具並預熱至第二預熱溫度後澆注；8)對澆注後的所述輥芯硫化；9)將硫化後的所述輥芯脫離所述模具；10)對脫離後的所述輥芯後硫化，獲得澆注後的導輪。優選地，在上述導輪的生產方法中，所述第一預熱溫度120_150°C。優選地,在上述導輪的生產方法中，所述第一加熱溫度為120_150°C。優選地，在上述導輪的生產方法中，所述第一加熱時間為20_60min。優選地，在上述導輪的生產方法中，所述步驟5)為在預熱後的所述輥芯表面刷塗聚氨酯類粘合劑。一種導輪，包括輥芯主體、粘合劑層和澆注層，其特徵在於，所述導輪通過如上所述的導輪的生產方法澆注製作而成。本發明提供的導輪的生產方法中，完成了對導輪輥芯的封裝粘合，包括步驟車削待澆注的輥芯；清洗車削後的所述輥芯；清洗模具；預熱清洗後的所述輥芯至第一預熱溫度；在預熱後的所述輥芯表面刷塗無溶劑型環氧熱固化粘合劑；以第一加熱溫度加熱刷塗粘合劑的所述輥芯第一加熱時間；將加熱後的所述輥芯裝模後預熱至第二預熱溫度後澆注；硫化；脫模和後硫化工藝，獲得澆注後的導輪。無溶劑型環氧熱固化粘合劑刷塗到輥芯上，能對輥芯表面的碳纖維層起到完全封閉的作用，同時整個粘合過程只存在無溶劑型環氧熱固化粘合劑與碳纖維層和聚氨酯層一次粘接，無溶劑型環氧熱固化粘合劑在固化後結構穩定。本發明使用無溶劑型環氧熱固化粘合劑封裝粘合輥芯，實現了避免碳纖維層在澆注時產生的氣體進入聚氨酯中，同時保證碳纖維層和聚氨酯層的粘合強度從而避免脫膠。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明提供的導輪的生產方法的工藝流程圖。
具體實施例方式本發明公開了一種導輪及導輪的生產方法，以實現避免碳纖維層在澆注時產生的氣體進入聚氨酯中，同時保證碳纖維層和聚氨酯層的粘合強度從而避免脫膠。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的事實例僅僅是本發明一部分事實例，而不是全部的實施例。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。如圖1所示，圖1為本發明提供的導輪的生產方法的工藝流程圖。本發明提供了一種導輪的生產方法，完成了對導輪輥芯的封裝粘合，包括步驟車削待澆注的輥芯I ;清洗車削後的所述輥芯2 ;清洗模具3 ;預熱清洗後的所述輥芯4至第一預熱溫度，使粘合劑在刷塗時有較好的流動性，以利於粘合劑容易刷平；在預熱後的所述輥芯表面刷塗粘合劑5 ;以第一加熱溫度加熱刷塗粘合劑的所述輥芯第一加熱時間，以使刷塗後的粘合劑固化6 ;將加熱後的所述輥芯安裝至模具上並預熱7至第二預熱溫度後澆注8 ;對澆注後的輥芯硫化9 ;將硫化後的輥芯與模具脫離，進行脫模10工序；對脫離後的輥芯進行後硫化11工序，獲得澆注後的導輪12，本實施例中刷塗的粘合劑為無溶劑型熱固性環氧粘合劑。輥芯表面的碳纖維層刷塗無溶劑型熱固性環氧粘合劑，使碳纖維層內的氣體在受熱及澆注過程中無法通過無溶劑型熱固性環氧粘合劑而進入聚氨酯澆注層中形成氣泡，同時將碳纖維層表面封裝一層對碳纖維層和聚氨酯澆注原料都有很強親和力的無溶劑型環氧熱固性粘合劑層，使聚氨酯澆注層與輥芯能很好的粘合在一起，同時，無溶劑型環氧熱固化粘合劑在固化後結構穩定，可大大降低導輪在使用過程中受工作環境下有機溶劑侵蝕引起脫膠的可能。本發明提供的導輪的生產方法，實現了避免碳纖維層在澆注時產生的氣體進入聚氨酯中，同時保證了碳纖維層和聚氨酯層的粘合強度從而避免了脫膠車削待澆注的輥芯I是對其預處理的過程，待澆注的輥芯上殘留有已澆注的殘餘的聚氨酯和粘合劑層，為了保證粘合效果，需將殘留的聚氨酯層和粘合劑層完全車削乾淨，同時，為了保證封裝層的平整和封裝效果，需保持車削後輥芯碳纖維平整不起毛刺。清洗輥芯時需將輥芯上殘留的碳纖維粉塵洗淨，殘留的碳纖維粉塵會造成粘合劑層與碳纖維層分離，故必須洗淨，清洗過程中使用工業酒精，工業酒精保證了清洗了質量，同時工業酒精揮發後不會在碳纖維層表面留下痕跡而影響粘合劑層的粘合質量。輥芯預熱4的同時，模具已進行清洗工作3，清洗模具時使用工業酒精，一方面去除模具表面的聚氨酯或其他雜質的殘留，清洗後的模具表面噴塗脫模劑31，在澆注過程結束後，方便澆注產品從模具內脫出。輥芯完成與模具的裝配後，需預熱7至第二預熱溫度，預熱過程需要在指定溫度的烘箱中進行，預熱過程能夠使輥芯與模具溫度達到澆注溫度規定的範圍之內，方便澆注操作的進行，澆注完成後，對澆注後的輥芯進行硫化、脫模和後硫化的操作工藝之後，獲得澆注後的輥芯。為了進一步優化上述技術方案，本實施例中提供的導輪的生產方法中，清洗後的輥芯在預熱時，第一預熱溫度為120-150°C。清洗後的輥芯放入到烘箱中進行預熱，輥芯預熱的目的是使其達到一定的溫度，則在刷塗粘合劑時，其自身的溫度使無溶劑型環氧熱固化粘合劑受熱，由於無溶劑型環氧熱固化粘合劑粘度較大，為了使無溶劑型環氧熱固化粘合劑在刷塗時有較好的流動性，使得無溶劑型環氧熱固化粘合劑刷塗在輥芯上時更容易刷塗平整，具有更好的流動性，利於完成對碳纖維層的封裝工作。當第一預設溫度設置低於120°C時，輥芯的溫度相對較低，此時無溶劑型環氧熱固化粘合劑的粘度較大，不利於在輥芯表面進行刷塗工作；然而，無溶劑型環氧熱固化粘合劑具有熱固性的特點，當無溶劑型環氧熱固化粘合劑加熱溫度高於一定溫度時凝固速度過快，當第一預熱溫度設置為大於150°C，輥芯的溫度相對較高，無溶劑型環氧熱固化粘合劑具有一定的流動性，然而由於輥芯的溫度設置過高，導致無溶劑型環氧熱固化粘合劑容易在刷塗工作未進行完時已產生初始凝固現象，不利於刷塗工作的進行。第一預熱溫度設置為120-150°C，在此溫度範圍內，由輥芯自身的熱量傳遞給無溶劑型環氧熱固化粘合劑的熱量，不僅能夠提高粘合劑自身的流動性，同時，也不會發生由於溫度過高而使得封裝工作未完成時粘合劑層凝固的現象。
當輥芯達到第一預設溫度後，即可進行無溶劑型環氧熱固化粘合劑的刷塗工作，刷塗工作在一定溫度的條件下進行，無溶劑型環氧熱固化粘合劑自身不含溶劑，不會因為受熱而產生有害氣體，其刷塗至將輥芯表面的碳纖維層完全覆蓋並固化時，粘合劑層具有一定的強度，可確保碳纖維層內的受熱析出的氣體無法透過粘合劑層，進而在澆注過程中不會在澆注原料中產生氣泡。為了進一步優化上述技術方案，本實施例中提供的導輪的生產方法中，刷塗粘合劑後的輥芯需要在第一加熱溫度的條件下加熱烘烤第一加熱時間，第一加熱溫度為120-150°C，第一加熱時間為20-60min。輥芯表面刷塗無溶劑型環氧熱固化粘合劑後，需要待輥芯表面的粘合劑完全凝固後才能進入下一步驟及以後的澆注工作。未固化的粘合劑為粘度較大的膠體，無法保證對輥芯碳纖維層的封裝效果；同時，未固化的無溶劑型環氧熱固化粘合劑無法起到對碳纖維層的粘合作用和對聚氨酯的親和作用，即無法起到對碳纖維層和聚氨酯層粘合的效果。利用無溶劑型環氧熱固化粘合劑熱固化的特點，為了加快刷塗粘合劑後的輥芯表面的粘合劑儘快固化，以完成對輥芯的封裝，對其進行加熱工序，根據無溶劑型環氧熱固化粘合劑自身熱固化的特性，加熱溫度設置為120-150°C，同時為了使粘合劑固化完全，設置一定的加熱時間，加熱時間設置為20-60min。無溶劑型環氧熱固化粘合劑設置不同的加熱溫度時，達到完全固化的效果對應的具有相應的加熱時間，根據不同輥芯的規格要求，即可得到輥芯對應的加熱溫度和加熱時間。為了進一步優化上述技術方案，本實施例中提供的導輪的生產方法中，輥芯表面碳纖維層刷塗的粘合劑可以為聚氨酯粘合劑。聚氨酯粘合劑和澆注原料具有很好的親和性，粘合過程聚氨酯粘合劑直接與碳纖維層和聚氨酯層一層粘結，能夠有效的避免澆注後的粘合強度；同時，聚氨酯粘合劑亦能起到對碳纖維層的封閉作用，避免了澆注過程中碳纖維層內的氣體透過粘合劑層進入聚氨酯澆注原料內。基於上述實施例中提供的導輪的生產方法，本發明還提供了一種導輪，包括輥芯主體、粘合劑層和澆注層，所述導輪通過上述實施例所述的導輪的生產方法澆注製作而成。由於該導輪採用了上述實施例的導輪的生產方法製作而成，所以該導輪由導輪的生產方法帶來的有益效果請參考上述實施例。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種導輪的生產方法，完成了對導輪輥芯的封裝粘合，其特徵在於，包括步驟: I)車削待澆注的輥芯；2)清洗車削後的所述輥芯；3)清洗模具；4)預熱清洗後的所述輥芯至第一預熱溫度；5)在預熱後的所述輥芯表面刷塗無溶劑型環氧熱固化粘合劑；6)以第一加熱溫度加熱刷塗粘合劑的所述輥芯第一加熱時間；7)將加熱後的所述輥芯安裝至所述模具並預熱至第二預熱溫度後澆注；8)對澆注後的所述輥芯硫化；9)將硫化後的所述輥芯脫離所述模具；10)對脫離後的所述輥芯後硫化，獲得澆注後的導輪。
2.根據權利要求1所述的導輪的生產方法，其特徵在於，所述第一預熱溫度120-150°C。
3.根據權利要求1所述的導輪的生產方法，其特徵在於，所述第一加熱溫度為120-150°C。
4.根據權利要求1所述的導輪的生產方法，其特徵在於，所述第一加熱時間為20_60min。
5.根據權利要求1所述的導輪的生產方法，其特徵在於，所述步驟5)為在預熱後的所述輥芯表面刷塗聚氨酯類粘合劑。
6.一種導輪，包括輥芯主體、粘合劑層和澆注層，其特徵在於，所述導輪通過如權利1-5任意一項所述的導輪的生產方法澆注製作而成。
全文摘要
本發明提供的一種導輪的生產方法中，完成了對導輪輥芯的封裝粘合，包括步驟車削待澆注的輥芯；清洗車削後的所述輥芯；清洗模具；預熱清洗後的所述輥芯至第一預熱溫度；在預熱後的所述輥芯表面刷塗無溶劑型環氧熱固化粘合劑；以第一加熱溫度加熱刷塗粘合劑的所述輥芯第一加熱時間；將加熱後的所述輥芯安裝至模具上並預熱至第二預熱溫度後進行澆注、硫化、脫離模具和後硫化工藝。無溶劑型環氧熱固化粘合劑刷塗到輥芯上，對輥芯表面的碳纖維層起到完全封閉的作用，同時粘合過程只存在無溶劑型環氧熱固化粘合劑與碳纖維層和聚氨酯層一次粘接，在固化後結構穩定，避免了脫膠。本發明還提供了一種導輪，其採用如上所述的導輪的生產方法澆注製造而成。
文檔編號B29C35/00GK103182759SQ20111045094
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者馬偉, 朱英傑 申請人:浙江昱輝陽光能源有限公司