專利名稱：太陽灶聚光板的鍍膜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能聚光板的生產(chǎn)方法，特別指用于太陽能灶上聚光板的鍍膜方法。
背景技術(shù)：
太陽能灶技術(shù)的開發(fā)利用在我國已經(jīng)歷了近三十年。但是，到目前為止，市場上流通的太陽能灶具產(chǎn)品還是以手工制造為主，未見到工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模產(chǎn)品。太陽能灶的核心部件是拋物線曲面的聚光板和附著在其表面的反光膜。所以聚光板拋物線曲面的精度、規(guī)則度及表面反光材料的反射率決定了其聚光性能的好壞。目前人們普遍采用在凸型單模上利用化工復合材料人工制作和人工粘貼反光膜的方法制作聚光板。還有用金屬材料沖壓的方法制作聚光板。以上兩種方法的不足之處是由于手工制作，聚光板成型時得不到足夠的壓力，強度上不去，薄厚度也難以保持均勻一致。加上化工原料在固化成型過程中容易產(chǎn)生變形，且需要2-3天時間固化保養(yǎng)。這樣，聚光板拋物線誤差大，產(chǎn)品容易開裂破碎。手工制作更不可能在其表面實現(xiàn)直接鍍膜。采用金屬材料沖壓聚光板可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。但因金屬材料有較強的反彈系數(shù)和熱脹冷縮系數(shù)，在使用過程中容易受氣候影響產(chǎn)生變形，稍有破綻處就容易生銹擴展，因而很快導致產(chǎn)品性能下降。
上述兩種方法制作的聚光板，目前都采用在其表面粘貼鍍鋁聚脂薄膜的方法來解決聚光板的反射材料。但由于聚光板為不可伸展的曲面，人工粘貼難免會形成皺折，不能形成完整連續(xù)的反射面。而且，在使用過程中皺折會很快加重，搭接處易積存雨水及污物，造成反光膜脫落，反光效率逐漸降低。用鍍鋁聚脂薄膜做反射材料質(zhì)量控制較困難，抵抗惡劣環(huán)境的能力較差。這也是上述方法的不足之處。專利申請?zhí)?21549265提出了一種反光膜及制備方法。但是，該專利申請未提出具體的反光膜制備工藝過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽灶聚光板的鍍膜方法。這種鍍膜方法能夠在太陽灶聚光板的表面直接整體鍍制反光膜，用本鍍膜方法生產(chǎn)出來的太陽灶聚光板具有高光澤、高附著、高反射的特點。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題由如下方案來實現(xiàn)在以ABS工程塑料為基材并成型后的太陽灶聚光板上，先噴涂一層厚度為5-10um的光固化型丙稀酸有機硅作為底漆，再以2000-3000W紅外光源直接對太陽灶聚光板以熱輻射方式進行流平3-4分鐘，溫度控制在50-60℃，然后用16KW紫外燈在6-8秒鐘內(nèi)完成光固化處理，本方法鍍反光膜選擇高純鋁絲作為反光材料，在真空度為5×10-Pa-5×10-Pa的真空鍍膜機內(nèi)按300-500A/10秒預熱，再采用閃蒸工藝蒸發(fā)，以580A/5秒蒸鍍，蒸發(fā)距離為30-50cm，再噴涂厚度為5-10um的光固化型丙稀酸有機硅涂料作為保護膜，保護膜的噴涂及固化處理與噴涂底漆相同，經(jīng)紫外光固化后下線即可。
本發(fā)明的優(yōu)點是鍍反光膜選擇高純鋁絲作為反光材料，它的最高反射率可達93％以上，由于太陽灶聚光板是一種特定的大體積曲面工件，所以在普通鍍膜機上無法實現(xiàn)整體直接鍍膜，而專用鍍膜機造價又很高，因此影響了這種工藝的開發(fā)利用。本發(fā)明利用普通真空制鏡機具有真空室空間大、結(jié)構(gòu)簡單、鋁絲蒸發(fā)源可以任意調(diào)節(jié)的特點，以較低的成本解決了太陽灶聚光板的鍍膜問題。用本鍍膜方法生產(chǎn)出來的太陽灶聚光板具有高光澤、高附著、高反射的特點。


本附圖是太陽灶聚光板鍍膜工藝流程圖具體實施方案1、太陽灶聚光板的清洗為了提高鍍膜層的附著力、均一性和金屬效果，必須先對以ABS工程塑料為基材并成型后的太陽灶聚光板進行徹底的清洗，除去加工時留下的脫膜劑等油污和微弱吸附層?？捎闷胀ㄏ礈靹┗虮砻婊钚詣┑惹逑?，然后用干凈溫水沖洗干凈即可，同時將其烘干或風干。
2、太陽灶聚光板噴涂底漆噴涂底漆是為了增強鋁膜與太陽灶聚光板基材的附著力，修飾和遮蓋工件表面的所有缺陷，以其成為光滑、豐滿度高的涂層表面以便于鍍膜。底漆是保護太陽灶聚光板反射特性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，底漆的選擇不僅要考慮底漆與金屬的結(jié)合強度及填平性，而且還要考慮漆層的固化方式。本方法噴涂厚度為6um光固化型丙稀酸涂料做底漆。
3、底涂的流平為了獲得平整光滑的鏡面效果，底涂噴涂后必須經(jīng)過漆膜流平過程，以便漆膜與基材的完全滲透，形成互鎖層，改善與基材的結(jié)合力，消除針孔、氣泡、橘皮等缺陷。具體方法是將太陽灶聚光板傳送到流平段落，用3000W紅外石英管直接將熱量輻射到基材上，停止4分鐘來流平。溫度控制在55℃即可。
4、底涂的紫外光固化方法根據(jù)太陽灶聚光板尺寸大小的特點，將2支長度為100-120cm、功率為8KW的紫外燈管裝在與太陽灶聚光板曲面垂直距離保持30-35cm的位置。太陽灶聚光板工件通過紫外燈光的最佳速度選擇方法是將工件先以每秒8米的速度通過紫外燈管，如果固化了再加快速度，直到通過紫外燈管出來的工件涂層剛開始不能固化為止，這時的速度乘以0.8就是最佳通過時間。確定了以上要求后就可以實現(xiàn)連續(xù)的固化作業(yè)。本方法在6-8秒鐘內(nèi)完成光固化處理。紫外光輻射固化技術(shù)是一種全新的綠色技術(shù)，利用該技術(shù)生產(chǎn)的紫外光固化涂料，具有不含揮發(fā)性有機化合物(VOC)、對環(huán)境污染小、固化速度快、節(jié)省能源、固化產(chǎn)物性能好、適合于快速自動化生產(chǎn)等特點。而傳統(tǒng)涂料易揮發(fā)、固化速度慢，若要固化一平米的太陽灶聚光板需要大型烘烤設(shè)備，并且需要3-4小時的高溫烘烤時間，無法實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)目的，能源浪費也較大。而紫外光固化涂料的優(yōu)越性是①、固化速度快，生產(chǎn)效率高，固化機理屬一種自由基的鏈式反應，交聯(lián)固化在瞬間完成，所設(shè)計生產(chǎn)流水線速度最高可達100米/分鐘，工件下線即可包裝。
②、常溫固化，很適合有機材料基材聚光板工件，不產(chǎn)生熱變形。
③、節(jié)省能源，紫外光固化涂料靠紫外光固化，建一條太陽灶聚光板固化生產(chǎn)線能耗控制在20KW以內(nèi)，與傳統(tǒng)烘烤型熱固化涂料相比，能量消耗均為其1/10。
④、涂層性能優(yōu)異，紫外光固化涂料固化后的交聯(lián)密度大大高于熱固化涂料，故涂層在硬度、耐磨、耐酸堿、耐鹽霧、耐汽油溶劑各方面的性能指標均很高，特別是其漆膜豐滿，光澤尤為突出。
⑤、涂裝設(shè)備故障低，由于紫外光固化涂料不見紫外光不會固化，因而不會堵塞和腐蝕設(shè)備，涂覆工具和管道清洗方便。
⑥、固化設(shè)備易維修，加上與之相關(guān)總體比傳統(tǒng)涂料設(shè)備占用空間小，設(shè)備投資低。
5、真空鍍鋁膜方法目前市場上所見到的真空蒸發(fā)鍍膜機基本上都是裝飾用鍍膜機，由于其真空室為筒狀結(jié)構(gòu)，加之蒸發(fā)源布置不可變，因此只能適合于鍍小件物品，無法鍍制大尺寸的太陽灶聚光板。真空制鏡機采用電阻加熱的蒸發(fā)工藝，由于設(shè)計用來鍍大面積平板玻璃的，所以真空室為箱式結(jié)構(gòu)，規(guī)格有很多種。本方法根據(jù)太陽灶聚光板的特點，真空室尺寸選用2200cm×1400cm×1850cm型較為理想，該規(guī)格可一次鍍制6片太陽灶聚光板(100×80cm)。利用其蒸發(fā)源可任意調(diào)節(jié)的優(yōu)點，將真空室內(nèi)工件架的蒸發(fā)源與太陽灶聚光板曲面相對保持30cm距離，蒸發(fā)源的數(shù)量在每一太陽灶聚光板的曲面擺布8-10個蒸發(fā)源，這樣就可以獲得均勻一致的鍍鋁膜層。因此利用普通真空制鏡機，以較低的成本合理解決了太陽灶聚光板的工業(yè)化鍍膜問題。蒸鍍方法這是鍍膜的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，決定了能否形成反射特性一致、且附著牢固的高反射率膜層。因此，在操作過程中掌握真空室的真空度對成膜質(zhì)量影響極大，真空度越高，成膜的反射率和附著力則越高，但太高又必然會影響其工作效率，所以要有一個合理的選擇。本方法根據(jù)選定設(shè)備的要求，蒸發(fā)距離保持在30cm、經(jīng)濟真空度應在5×10-Pa為最佳。鋁絲純度的高低也直接影響到膜的反射效率，最好選用五個九的(99.999％)高純度鋁絲。每個蒸發(fā)架上纏繞15cm長為宜，60個蒸發(fā)源同時工作即可達到較理想的膜層要求。完成上述要求后，操作工藝就成了決定因素，鍍膜工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為預熱、蒸發(fā)兩個過程。預熱是為蒸發(fā)作準備，一般選擇較小的工作電流和較長的預熱時間，其經(jīng)驗參數(shù)為330A/10秒，蒸發(fā)采用閃蒸工藝，其參數(shù)為580A/5秒。
6、太陽灶聚光板噴涂保護膜噴涂保護膜是對所鍍膜層進行保護處理，防止膜層氧化變暗及可能存在的微細針孔等缺陷。所以，必須在鍍膜表面噴涂5-10um的保護層。因為太陽灶聚光板使用在風吹日曬、天寒地凍的惡劣環(huán)境中，所以保護涂料的選擇決定了反射膜的壽命。因此，保護涂料必須高透明度、耐大氣老化、能夠賦予鍍膜表面耐水性、耐劃傷及耐磨擦，并且對金屬膜附著良好、與底漆具有良好的配套性。根據(jù)太陽灶聚光板的特殊要求，通過對各種面漆的選擇，并實際使用2年后的實踐證明，光固化型丙稀酸有機硅涂料的各項指標能夠滿足保護膜的要求。保護膜的噴涂法及固化處理與噴涂底涂相同，工件通過紫外光后下線就可裝箱包裝。
權(quán)利要求
1.太陽灶聚光板的鍍膜方法，其特征是在以ABS工程塑料為基材并成型后的太陽灶聚光板上，先噴涂一層厚度為5-10um的光固化型丙稀酸有機硅作為底漆，再以2000-3000W紅外光源直接對太陽灶聚光板以熱輻射方式進行流平3-4分鐘，溫度控制在50-60℃，然后用16KW紫外燈在6-8秒鐘內(nèi)完成光固化處理，本方法鍍反光膜選擇高純鋁絲作為反光材料，在真空度為5×10-Pa-5×10-Pa的真空鍍膜機內(nèi)按300-500A/10秒預熱，再采用閃蒸工藝蒸發(fā)，以580A/5秒蒸鍍，蒸發(fā)距離為30-50cm，再噴涂厚度為5-10um的光固化型丙稀酸有機硅涂料作為保護膜，保護膜的噴涂及固化處理與噴涂底漆相同，經(jīng)紫外光固化后下線即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽灶聚光板的鍍膜方法，主要工藝過程是，在以ABS工程塑料為基材并成型后的太陽灶聚光板上，先噴涂一層光固化型丙烯酸有機硅作為底漆，再以紅外光源直接對太陽灶聚光板以熱輻射方式進行流平，然后用紫外燈進行光固化處理，以高純鋁絲作為反光材料，在真空鍍膜機內(nèi)預熱及閃蒸工藝蒸發(fā)，再噴涂光固化型丙烯酸有機硅涂料作為保護膜，經(jīng)紫外光固化后下線即可。本鍍膜方法生產(chǎn)出來的太陽灶聚光板具有高光澤、高附著、高反射的特點。
文檔編號C23C14/54GK1991274SQ20051004831
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者圖布新 申請人:圖布新