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，還記載著對于相當(dāng)于聚對苯二甲酸乙二醇酯(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，對于壁厚0.1mm以下、滲熱快的薄壁材料，即使是聚對苯二甲酸乙二醇酯，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，因此對壁厚的聚對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，聚對苯二甲酸乙二醇酯作為聚氯乙烯的代替品，盡管在價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Ρ蕉姿嵋叶减ミM(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，提供一種即使是對于那些以往熔敷部分會發(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)行熔敷而不會因風(fēng)化而喪失其商品價值的熔敷裝置。
本發(fā)明者對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急速老化，故雖然在薄壁時，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，但在厚壁時同薄壁比較，加熱(滲熱)所需時間總是長得多。
以往的脈沖發(fā)熱板的加熱時間僅在0.5秒以內(nèi)，持續(xù)進(jìn)行更長時間的加熱會發(fā)生過熱斷線，是不可能的，要以如此程度的短時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)定時間的裝置，(c)具有阻隔熱傳遞至承受臺用的絕熱部件的承受臺，(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內(nèi)加熱至規(guī)定溫度的加熱裝置、(b)對正在加熱至規(guī)定溫度的熔敷用合成樹脂僅在規(guī)定時間內(nèi)進(jìn)行加壓的裝置、(c)由具有阻隔熱傳遞至承受臺用的絕熱部件的承受臺構(gòu)成的加熱組件，(2)承受臺移動裝置，(3)具有使由承受臺移動裝置移動來的承受臺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時間的脈沖性大電流，才使類似聚對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秒這樣比原先更長的時間內(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，在閉合的瞬間會流過比所需電能更大的電能。這對要正確地將發(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°這一波動要求內(nèi)。
本發(fā)明裝置的機(jī)械性動作最好都是氣壓式的，上述承受臺移動裝置最好是旋轉(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，通過傳感器和計時器的協(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，不會發(fā)生過熱也不會使熔敷部分風(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，使用了正確測定必要部位溫度的溫度傳感器和正確顯示處理時間的計時器，同時通過傳感器和計時器的指示，使電磁閥進(jìn)行開、關(guān)動作，并通過此進(jìn)行空壓機(jī)的開關(guān)，由此控制的空壓機(jī)的動作時間只要一般油壓機(jī)的1/3即可，由于時間的偏差極小，所以，可以使熔敷部分的合成樹脂處于分解老化危險中的時間變?yōu)闃O小。
熔敷時的溫度在厚壁時最好進(jìn)行特別嚴(yán)密的管理，被熔敷的樹脂若是聚對苯二甲酸乙二醇酯時，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)明中一個實(shí)施例的對發(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厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯的片5與片6加壓時，電磁閥(圖中標(biāo)注為M.C)發(fā)生動作，這樣，在加壓的同時大電流脈沖性地流過，使發(fā)熱體瞬時加熱至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，解除加壓的同時電路切斷，同時，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3上設(shè)置使加熱時的熱盡可能不傳至承受臺的絕熱片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3mm寬、長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秒時間，熔敷了PET。由于承受臺表面鋪有特氟隆膜片進(jìn)行斷熱，所以加熱加壓時承受臺的溫度保持為20℃，2.5秒后提升壓力機(jī)，同時從冷卻器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)對正在加熱至規(guī)定溫度的熔敷用合成樹脂僅在規(guī)定時間內(nèi)進(jìn)行加壓的裝置，(c)具有能阻隔熱量傳至承受臺的部件的承受臺，(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加熱至規(guī)定溫度的加熱裝置;(b)對正在加熱至規(guī)定溫度的熔敷用合成樹脂僅在規(guī)定時間內(nèi)進(jìn)行加壓的裝置;(c)由具有阻隔熱傳至承受臺用的絕熱部件的承受臺構(gòu)成的加熱組件，(2)承受臺移動裝置(3)具有使由承受臺的移動裝置移動來的承受臺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，所述承受臺移動裝置為旋轉(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)定時間的裝置，(c)具有阻隔熱傳至承受臺的絕熱部件的承受臺，(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B29C65/38GK1074648SQ9210898
公開日1993年7月28日 申請日期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 申請人:溝口龍一