Teknologi pelapisan vakum dan pelapisan

Teknologi pelapisan vakum dan pelapisan

Dalam tulisan ini, pengembangan teknologi pelapisan berliku vakum ditinjau dari aspek struktur sistem, kontrol parameter dan metode pelapisan. Menurut struktur, dapat dibagi menjadi ruang tunggal, ruang ganda dan sistem berliku vakum multi-ruang, dua yang terakhir dapat memecahkan masalah uncoiling dan mengempis, dan masing-masing mengontrol tingkat vakum ruang berliku dan ruang pelapisan. Model kontrol lancip, tidak langsung, dan langsung dari kontrol tegangan belitan dapat menyelesaikan masalah pelipatan film dan distribusi gaya radial yang tidak merata. Tidak diperlukan sensor untuk kontrol tegangan tidak langsung, yang dapat diganti dengan konverter vektor dengan modul kontrol tegangan bawaan. Kontrol tegangan langsung secara akurat mengukur nilai tegangan melalui sensor tegangan, tetapi membutuhkan berbagai parameter seperti momen inersia dan kecepatan sudut. Pelapisan vakum melingkar terutama mencakup penguapan vakum, pemercikan magnetron dan metode lain, yang dapat digunakan untuk menyiapkan indeks bias tinggi baru film, bahan nano seperti perangkat graphene dan semikonduktor seperti sel surya fleksibel. Mengingat status penelitian teknologi pelapisan belitan vakum dan masalah yang ada dalam transisi menuju industrialisasi, akhirnya dilakukan analisis dan prospek singkat.

Pelapisan vakum melingkar (roll to roll) adalah teknologi untuk mewujudkan pelapisan kontinu pada substrat fleksibel dengan berbagai metode di bawah vakum. Ini mencakup perolehan vakum, kontrol elektromekanis, transmisi presisi tinggi dan analisis permukaan. Poin kuncinya adalah untuk meningkatkan laju belitan, mengontrol stabilitas pelapisan dan menerapkan pemantauan on-line pada premis yang menjamin kualitas pelapisan. Teknologi roll-to-roll memiliki keunggulan biaya rendah, pengoperasian mudah, kompatibilitas dengan substrat fleksibel, produktivitas tinggi, dan pelapisan multi-layer terus menerus. Mesin penguapan dan pelapisan vakum pertama dibuat pada tahun 1935, dan sekarang lebar pelapisan dapat dari 500 hingga 2500mm. Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan teknologi roll-to-roll secara bertahap berkembang dari kemasan dan film dekoratif ke film anti-pemalsuan laser, film konduktif dan film fungsional lainnya, yang merupakan salah satu teknologi utama di industri elektronik fleksibel di masa depan.

1. Klasifikasi peralatan pemutar dan pelapis vakum

Vacuum coil to coil equipment terdiri dari pompa vakum, belitan, pelapis dan sistem kontrol listrik. Menurut ruang vakum tanpa baffle, dapat dibagi menjadi ruang tunggal, ruang ganda dan struktur multi-ruang. Rol dan rol ruang tunggal dalam ruangan yang sama, struktur sederhana tetapi udara yang tidak menggulung akan mencemari lingkungan vakum. Struktur bilik ganda membagi sistem menjadi bilah lilitan dan pelapis dengan pelat baffle, dan jarak antara rol dan pelat baffle sekitar 1,5mm, yang menghindari masalah kempes yang tidak mengendur yang sama. Multi-bilik sering digunakan untuk menyiapkan film komposit. Atas dasar bilik ganda, area pelapisan yang berdekatan dipisahkan oleh baffle untuk menghindari gangguan. Misalnya, Krebs et al. memperbaiki cape tuna Flexibles AB baffle antara dua target magnetron sputtering, dan dilapisi lapisan tembaga 50 m di kedua sisi pelat.

Semakin kecil celah antara baffle dan dinding ruang vakum, semakin baik. Menurut tindakan roller pelapis dibagi menjadi satu roll utama tunggal dan multi-roll utama mesin pelapis gulungan. Menurut jumlah motor, itu dapat dibagi menjadi dua motor, tiga motor dan sistem penggerak empat motor.

2. ringkasan dan pandangan

3. Karena area yang luas, biaya rendah, kontinuitas dan karakteristik lainnya, pelapisan berliku vakum memiliki keuntungan besar dibandingkan pelapisan intermiten, dan secara luas menjadi perhatian para peneliti dan perusahaan di dalam dan luar negeri. Saat ini, teknologi penggulungan dan pelapisan telah membuat kemajuan pesat dan memecahkan masalah seperti garis berlubang, garis putih dan lipatan. Ini telah digunakan untuk menyiapkan media fungsional baru dan perangkat seperti graphene, sel surya organik dan film konduktif transparan. Oleh karena itu, persyaratan yang lebih tinggi diajukan untuk proses pembuatan film dan kualitas pembentukan film. Pompa utama unit vakum dikembangkan dari pompa difuser kecepatan pemompaan besar ke pompa molekul vakum ultra tinggi bebas minyak dan pompa kriogenik, dan mesin pelapis roll pendingin ganda dengan sudut bungkus besar dikembangkan untuk mengurangi deformasi tarik film. Model belitan yang mempertimbangkan tarikan yang diinduksi pinch dan model dinamik nonlinear span tunggal banyak digunakan dalam kontrol tegangan.

Saat ini, kontrol presisi belitan dan pelapisan perlu ditingkatkan. Misalnya, ketika graphene ditransfer, sulit untuk sepenuhnya menghilangkan perekat pirolitik antara substrat dan graphene, dan tegangan geser yang disebabkan oleh kecepatan belitan yang berlebihan atau substrat keras akan menyebabkan keretakan atau lubang pada lapisan graphene. Sebagai contoh lain, cacat permukaan film organik yang disiapkan oleh rambut berliku vakum banyak dan mobilitas pembawa rendah, yang secara serius mempengaruhi karakteristik fotolistrik perangkat. Di masa depan, unit pengukuran dan kontrol seperti tekanan film harus ditambahkan, dan teknologi pembentukan film seperti CVD, pelapisan ion, pemintalan elektrostatik tegangan tinggi, injeksi vakum dan polimerisasi in-situ harus diintegrasikan untuk memberikan jaminan bagi pengembangan film dan perangkat fungsional organik dan anorganik komposit baru.