專利名稱：熔敷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熔敷裝置。
在1969年12月5日日刊工業(yè)新聞社發(fā)行的《塑料加工技術(shù)便覽》第765-781頁中詳細(xì)記述了關(guān)于熔敷的事項(xiàng)。其中記載的除了作為現(xiàn)在能夠熔敷的樹脂而被廣泛使用的聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯之外，還記載著對(duì)于相當(dāng)于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的上位概念的聚酯，利用脈沖熱合及超聲波熱合便能進(jìn)行熔敷，而聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯被認(rèn)為在無公害化要求下，可以作為聚氯乙烯的代用品。此記載的根據(jù)是利用其第765頁圖3.22所顯示的方法。由實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，確實(shí)如該記載所述，對(duì)于壁厚0.1mm以下、滲熱快的薄壁材料，即使是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，也能進(jìn)行一定程度的熔敷，但壁厚在0.1mm以上，尤其是0.2mm以上的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其熔敷部分就完全風(fēng)化即產(chǎn)生老化，熔敷部分炭化，所以實(shí)際上不可能進(jìn)行熔敷，因此對(duì)壁厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的粘接雖然也在嘗試著使用熱融粘接劑，但效率極差，成本又高。
可是由于公害問題，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯作為聚氯乙烯的代替品，盡管在價(jià)格上比聚氯乙烯昂貴的多，如今也不得不使用，所以提供能夠?qū)蹖?duì)苯二甲酸乙二醇酯進(jìn)行熔敷的機(jī)械已成為今天和將來的緊急課題。
本發(fā)明的目的在于，提供一種即使是對(duì)于那些以往熔敷部分會(huì)發(fā)生風(fēng)化、劣化而無法形成穩(wěn)定的熔敷面的類似厚壁的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯那樣的合成樹脂，也能進(jìn)行熔敷而不會(huì)因風(fēng)化而喪失其商品價(jià)值的熔敷裝置。
本發(fā)明者對(duì)于雖然薄壁膜片在一定程度上可以進(jìn)行熔敷，而一旦壁變厚便不能進(jìn)行熔敷的原因，進(jìn)行了深刻研究，其結(jié)果是，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的可熔敷溫度范圍極小，且由于在該溫度附近會(huì)急速老化，故雖然在薄壁時(shí)，能在尚未發(fā)生老化前便能急速加熱、熔融、急速冷卻至中央部位，但在厚壁時(shí)同薄壁比較，加熱(滲熱)所需時(shí)間總是長(zhǎng)得多。
以往的脈沖發(fā)熱板的加熱時(shí)間僅在0.5秒以內(nèi)，持續(xù)進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的加熱會(huì)發(fā)生過熱斷線，是不可能的，要以如此程度的短時(shí)間使厚壁物加熱熔融，也只有進(jìn)一步提高加熱板的溫度這一方法，但已判明，高溫加熱又會(huì)引起樹脂的老化(炭化)。
因此本發(fā)明者考慮，如果能采用另一種脈沖方式，即如果能把以往的脈沖性電流通過時(shí)間約0.5秒，換成2-10秒左右的穩(wěn)定通電，則是否就能以比樹脂老化溫度低的溫度，使厚壁樹脂膜熔融至中央部位，進(jìn)行不產(chǎn)生風(fēng)化的熔敷。
本發(fā)明者經(jīng)過各種試驗(yàn)與失敗后認(rèn)為，也可以采用由交流電源經(jīng)調(diào)壓后，再經(jīng)過電鍍裝置那樣的整流電路、平滑電路后來加熱發(fā)熱體的方法，只是此方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又需要增加其它裝置，所以不能滿足本發(fā)明的目的中的設(shè)置條件范圍及經(jīng)濟(jì)性要求。
因此經(jīng)過進(jìn)一步研究后發(fā)現(xiàn)，如果在電壓調(diào)節(jié)器的后面加上一只變壓器，令人驚奇的是，每只脈沖的發(fā)熱體的溫度曲線基本相同，且在2-10秒內(nèi)能保持恒溫以至達(dá)到了本發(fā)明的成功。
即本發(fā)明的第一方案是，一種加熱加壓放在承受臺(tái)上的熔敷用合成樹脂以進(jìn)行熔敷用的熔敷裝置，其特征為包括(a)把熔敷用合成樹脂幾乎在瞬間內(nèi)加熱至規(guī)定溫度用的加熱裝置，(b)對(duì)正在加熱至規(guī)定溫度的熔敷用合成樹脂僅加壓規(guī)定時(shí)間的裝置，(c)具有阻隔熱傳遞至承受臺(tái)用的絕熱部件的承受臺(tái)，(d)使得熔敷后熔敷用合成樹脂急速冷卻的裝置，且上述加熱裝置利用的是發(fā)熱體，且向該發(fā)熱體提供的脈沖性大電流是交流電源經(jīng)過電壓調(diào)節(jié)器及變壓器的中介而成的。
本發(fā)明的第二方案是，一種加熱、加壓放置于承受臺(tái)上的熔敷用合成樹脂、使之達(dá)到熔敷目的用的熔敷裝置，其特征為包括(1)(a)把熔敷用合成樹脂幾乎在瞬時(shí)內(nèi)加熱至規(guī)定溫度的加熱裝置、(b)對(duì)正在加熱至規(guī)定溫度的熔敷用合成樹脂僅在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行加壓的裝置、(c)由具有阻隔熱傳遞至承受臺(tái)用的絕熱部件的承受臺(tái)構(gòu)成的加熱組件，(2)承受臺(tái)移動(dòng)裝置，(3)具有使由承受臺(tái)移動(dòng)裝置移動(dòng)來的承受臺(tái)上的熔敷用合成樹脂急速冷卻用的裝置的急冷組件，且上述加熱裝置利用的是發(fā)熱體，且向該發(fā)熱體提供的是，交流電源經(jīng)過電壓調(diào)節(jié)器及變壓器的中介而成的脈沖性大電流。
本發(fā)明利用了交流電源經(jīng)過電壓調(diào)節(jié)器及變壓器后獲得的比以往更長(zhǎng)時(shí)間的脈沖性大電流，才使類似聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯那樣易分解且易結(jié)晶的樹脂能夠進(jìn)行不發(fā)生風(fēng)化的熔敷。令人吃驚的是雖然經(jīng)變壓器中介的作用不一定很明確，但僅僅經(jīng)過它的中介，便能使脈沖發(fā)熱體的溫度在2-4秒這樣比原先更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)正確地控制為規(guī)定的溫度，這里所使用的變壓器是普通變壓器，且一般所討厭的滯后損耗越大的變壓器則越好，此種變壓器的滯后損耗是現(xiàn)在普通市場(chǎng)銷售的變壓器的1.3倍以上，最佳是1.5倍以上。
通常電路閉合時(shí)，在閉合的瞬間會(huì)流過比所需電能更大的電能。這對(duì)要正確地將發(fā)熱體控制為一定溫度來說并不好，因此，這一類出現(xiàn)象最好由變壓器的滯后損耗來吸收。
另外，為了極正確地控制電壓、電流，最好能將電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓調(diào)節(jié)到200V左右，并通過變壓器控制成以30V為中心的電壓。
這種方法比通過電壓調(diào)節(jié)器突然降至30V前后，電壓的控制遠(yuǎn)為精確，其結(jié)果是發(fā)熱體的溫度控制能控制在±2°這一波動(dòng)要求內(nèi)。
本發(fā)明裝置的機(jī)械性動(dòng)作最好都是氣壓式的，上述承受臺(tái)移動(dòng)裝置最好是旋轉(zhuǎn)式的。但不限于此。
作為急速冷卻裝置，雖也可以是設(shè)置于發(fā)熱體后方的水冷式急冷裝置，但最好是空冷方式，特別是噴氣式的空冷方式，尤其是噴射10℃或5℃及冷卻成更低溫度的空氣的噴氣空冷方式。
在上述承受臺(tái)上，作為阻隔熱傳導(dǎo)的材料，最好是導(dǎo)熱率為0.5W/m·K以下的材料。例如，特氟隆樹脂、硅樹脂、聚氨基甲酸乙酯橡膠、酚醛樹脂、以及它們與紙的層壓體等。在發(fā)熱體及熔敷用樹脂片之間，為防止兩者間的粘合，最好插入像特氟隆片和硅片那樣的脫模片后進(jìn)行熔敷。
通過上述加熱裝置，輸出誤差消失，能穩(wěn)定地提供能源，因此，通過傳感器和計(jì)時(shí)器的協(xié)調(diào)，能夠極其精確地將加熱部位的溫度控制成一定溫度，不會(huì)發(fā)生過熱也不會(huì)使熔敷部分風(fēng)化和老化。這樣要在2-10秒的熔敷期間，使發(fā)熱體正確地保持一定溫度只有通過本發(fā)明的加熱裝置才能達(dá)到。
上述電壓調(diào)節(jié)器即所謂滑動(dòng)式變壓器是為了把電熱線設(shè)定在規(guī)定的溫度上所不可缺少的。
在本發(fā)明中，使用了正確測(cè)定必要部位溫度的溫度傳感器和正確顯示處理時(shí)間的計(jì)時(shí)器，同時(shí)通過傳感器和計(jì)時(shí)器的指示，使電磁閥進(jìn)行開、關(guān)動(dòng)作，并通過此進(jìn)行空壓機(jī)的開關(guān)，由此控制的空壓機(jī)的動(dòng)作時(shí)間只要一般油壓機(jī)的1/3即可，由于時(shí)間的偏差極小，所以，可以使熔敷部分的合成樹脂處于分解老化危險(xiǎn)中的時(shí)間變?yōu)闃O小。
熔敷時(shí)的溫度在厚壁時(shí)最好進(jìn)行特別嚴(yán)密的管理，被熔敷的樹脂若是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯時(shí)，應(yīng)設(shè)定在融解再凝結(jié)溫度的±5℃，最佳是設(shè)定在±2℃的溫度范圍內(nèi)，除此以外的樹脂如果在上述溫度范圍進(jìn)行熔敷，也能取得出色的熔敷結(jié)果。
本發(fā)明以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為中心進(jìn)行了說明，但作為被熔敷的樹脂來說，以前能熔敷的均能適用。


圖1是本發(fā)明中一個(gè)實(shí)施例的對(duì)發(fā)熱體通電加熱用的電路圖。
圖2是實(shí)施例的熔敷裝置的正面剖視圖。
圖3是實(shí)施例熔敷裝置的側(cè)面剖視圖。
實(shí)施例1作為加熱發(fā)熱體用的裝置，使用圖1所示的電路，MC是開關(guān)電路的電磁閥。
圖2及圖3是本發(fā)明中的實(shí)施例使用的熔敷裝置。圖2是正面剖視圖。圖3是側(cè)面剖視圖，發(fā)熱體1連接于前述電路，使用此電路，通過流過脈沖性大電流而加熱，為使電路上流過電流，已設(shè)定為當(dāng)向0.3mm厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的片5與片6加壓時(shí)，電磁閥(圖中標(biāo)注為M.C)發(fā)生動(dòng)作，這樣，在加壓的同時(shí)大電流脈沖性地流過，使發(fā)熱體瞬時(shí)加熱至180℃(即設(shè)定為比此樹脂的熔化再凝結(jié)溫度185℃低5℃的溫度)，另外，解除加壓的同時(shí)電路切斷，同時(shí)，通過由噴氣空冷式的冷卻器2把冷卻到5℃的空氣噴向熔敷部位，使樹脂片盡量迅速地冷卻。
熔敷后，為迅速冷卻熔敷片，有必要在承受臺(tái)3上設(shè)置使加熱時(shí)的熱盡可能不傳至承受臺(tái)的絕熱片4。
在此實(shí)施例中使用了特氟隆，但也可使用硅來代替特氟隆。
實(shí)施例中使用的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(A-PET密納隆公司商品名)熔點(diǎn)為258℃，熔化再凝結(jié)溫度(DSC法)185℃，厚度0.4mm、對(duì)3mm寬、長(zhǎng)280mm進(jìn)行了熔敷。
熔敷是使用了上述電路向發(fā)熱體提供脈沖大電流，發(fā)熱體的溫度保持在185℃，在4kg/560mm2的加壓下，加熱加壓2.5秒時(shí)間，熔敷了PET。由于承受臺(tái)表面鋪有特氟隆膜片進(jìn)行斷熱，所以加熱加壓時(shí)承受臺(tái)的溫度保持為20℃，2.5秒后提升壓力機(jī)，同時(shí)從冷卻器2噴射2.5秒鐘的5℃的冷卻空氣，使熔敷部位冷卻。
熔敷部位經(jīng)檢查，毫不發(fā)生風(fēng)化，與其他部位同樣透明，熔敷部位經(jīng)20kg的拉力試驗(yàn)毫無變化，另熔敷部位還經(jīng)過10kg的沖擊，也一點(diǎn)未發(fā)生異常。
通過本發(fā)明，至今未能達(dá)到的厚壁聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、即膜片的熔敷能夠成為現(xiàn)實(shí)了。
權(quán)利要求
1.一種加熱加壓放置于承受臺(tái)上的熔敷用合成樹脂以便進(jìn)行熔敷用的熔敷裝置，其特征在于包括(a)把熔敷用合成樹脂幾乎在瞬間內(nèi)加熱至規(guī)定溫度用的加熱裝置，(b)對(duì)正在加熱至規(guī)定溫度的熔敷用合成樹脂僅在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行加壓的裝置，(c)具有能阻隔熱量傳至承受臺(tái)的部件的承受臺(tái)，(d)使得熔敷后熔敷用合成樹脂急速冷卻的裝置，且所述加熱裝置利用的是發(fā)熱體，交流電源經(jīng)過電壓調(diào)節(jié)器及變壓器的中介后，向該發(fā)熱體提供脈沖大電流。
2.一種加熱加壓放置于承受臺(tái)上的熔敷用合成樹脂以便進(jìn)行熔敷用的熔敷裝置，其特征在于包括(1)(a)把熔敷用合成樹脂幾乎在瞬時(shí)加熱至規(guī)定溫度的加熱裝置;(b)對(duì)正在加熱至規(guī)定溫度的熔敷用合成樹脂僅在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行加壓的裝置;(c)由具有阻隔熱傳至承受臺(tái)用的絕熱部件的承受臺(tái)構(gòu)成的加熱組件，(2)承受臺(tái)移動(dòng)裝置(3)具有使由承受臺(tái)的移動(dòng)裝置移動(dòng)來的承受臺(tái)上的熔敷用合成樹脂急速冷卻用的裝置的急冷組件，且所述加熱裝置利用的是發(fā)熱體，交流電源經(jīng)過電壓調(diào)節(jié)器及變壓器的中介后向該發(fā)熱體提供脈沖大電流。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熔敷裝置，其特征在于，所述的加熱加壓裝置的機(jī)械動(dòng)作均利用空氣壓力。
4.如權(quán)利要求2所述的熔敷裝置，其特征在于，所述承受臺(tái)移動(dòng)裝置為旋轉(zhuǎn)式。
5.如權(quán)利要求1或2所述的熔敷裝置，其特征在于，所述急速冷卻裝置為水冷式急速冷卻裝置。
6.如權(quán)利要求1或2所述的熔敷裝置，其特征在于，所述急速冷卻裝置為空冷裝置。
全文摘要
本發(fā)明能使以往熔敷部分風(fēng)化、劣化而無法形成穩(wěn)定的熔敷面的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯類的合成樹脂，不再因風(fēng)化而喪失其商品價(jià)值，并提供熔敷裝置。該裝置包括(a)把熔敷用合成樹脂幾乎在瞬間內(nèi)加熱至規(guī)定溫度的加熱裝置，(b)對(duì)正在加熱至規(guī)定溫度的熔敷用合成樹脂僅加壓規(guī)定時(shí)間的裝置，(c)具有阻隔熱傳至承受臺(tái)的絕熱部件的承受臺(tái)，(d)使得熔敷后熔敷用合成樹脂急速冷卻的裝置，且上述的加熱裝置利用的是發(fā)熱體，交流電源通過電壓調(diào)節(jié)器及變壓器向該發(fā)熱體提供脈沖大電流。
文檔編號(hào)B29C65/38GK1074648SQ9210898
公開日1993年7月28日 申請(qǐng)日期1992年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月24日
發(fā)明者溝口龍一, 角野皓 申請(qǐng)人:溝口龍一