OLED有机材料线性蒸发镀膜系统研制-论文

毕业设计 设计题目OLED有机材料线性蒸发镀膜系统研制 学生姓名 黄少球 学 号 20090762 专业班级 机设09-10班 指导教师 王旭迪 院系名称 机械与汽车工程学院 2013 年 6 月 6 日OLED有机材料线性蒸发镀膜系统的研制摘 要:随着太阳能电池的发展，对于其基板上有机材料膜层的要求越来越 越高。考虑到基板一般为柔性的，因此将其设计为卷绕式线性蒸发 镀膜机。卷绕式蒸发镀膜机主要有卷绕系统、线性蒸发源、抽气系 统、控制系统组成。本课题主要对前三个部分进行设计、计算、分 析。对于卷绕系统主要是进行机械结构的设计，然后通过ANSYS 软件对辊子、支撑架等进行受力分析。对于蒸发源主要是考虑到其 蒸发速率对膜厚的影响，然后对完成对其结构的设计，并用ANSYS 对其进行温度分布分析。对于抽气系统，主要是完成泵的选用、管 路的设计及其阀门的选用等，然后对达到极限真空度时所需的抽气 时间进行计算分析。总之，该设计充分阐述了卷绕式真空镀膜机的 工作原理、结构、适用范围及其镀膜工艺。关键词：卷绕式镀膜机，卷绕系统，线性蒸发源，抽气系统The research of OLED organic material linear evaporation coating systemAbstract:With the development of solar cells, the demand of the substrate of organic material layer is higher and higher.Taking into account the substrate is commonly flexible, so its design for the winding evaporation coating machine. The winding evaporation coating machine is composed of winding system,the linear evaporation source ,pumping system and control system.This paper mainly carries on the design, calculation analysis of the first three parts. For the winding system is mainly the design of mechanical structure,and then carry on the stress analysis of the roller,supporting frame through the ANSYS software.For the evaporation ,we mainly on account of its evaporation rate on the influence of the film thickness,and then to complete the design of the structure and the temperature distribution analysis with ANSYS.For the pumping system,wo mainly to complete the selection of the pump、the design of the pipe line and the selection of the selection of the valve and so on,and then complete the calculation and analysis of the time to reach the ultimate vacuum. In a word,the design fully describes the working principle,the winding vacuum coater structure,scope of application and coating technology. Keywords:winding coating machine, the winding system, linear evaporation source, pumping system. 目录 第1章 引言11.1课题背景1 1.2 卷绕式真空镀膜机的介绍1第2章 卷绕系统22.1 卷绕系统简介3 2.2 卷绕系统中个辊道的设计3 2.3 卷绕系统的传动及其控制62.4卷绕系统中的密封8第3章 线性蒸发源8 3.1 线性蒸发源的选择93.1.1 线性蒸发源的加热方式93.1.2 线性蒸发源的结构设计10 3.2 线性蒸发源的电极引入11第4章 抽气系统的设计114.1 抽气系统的概述11 4.2 抽气机组的选择124.2.1 主泵的选择12 4.2.3 配泵的选择12 4.3 抽气系统的设计计算13 4.3.1 主泵的设计计算13 4.3.2 阀门、管道的选用，并验证K-300的油扩散泵是否合适14 4.3.3 前级泵的设计计算15 4.3.4 抽气时间的计算16 4.2.1 抽气系统图17第5章 ANSYS软件的应用185.1 ANSYS软件的简单介绍18 5.2 ANSYS软件的分析计算过程18 5.3 ANSYS软件中的子结构方法195.4 用ANSYS对轴辊进行有限元分析20 5.4.1 收、放膜辊道的有限元分析 20 5.4.2 展平辊道的有限元分析22 5.5 用ANSYS对线性蒸发源的温度分析23结论25谢 辞25参考文献261引言 1.1 课题背景 OLED显示技术具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板。当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且OLED显示屏幕可视角度大，并且能够显著节省电能。随着OLED产业竞争的不断升级，大型企业间战略投资与资本运作日趋频繁。国内优秀的OLED生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的OLED品牌也在发展中。随着我国光伏电器行业的迅速发展，对于太阳能电池板的镀膜要求也越来越高。由于OLED太阳能电池的基板一般都是柔性的，因此卷绕式真空镀膜机是其镀膜的最佳选择。真空卷绕式镀膜发展至今，其技术已经相当成熟，已完全适应了现代工业生产的需要。卷绕式真空镀膜技术的应用领域很广泛，可应用于装饰，彩印，光伏等行业。 1.2 卷绕式真空镀膜机介绍卷绕式真空镀膜机主要由卷绕系统、蒸发源、真空抽气系统、控制系统组成。其主要的技术特征有：1.被镀材料为柔性基材，即具有可卷绕性；2.镀膜过程具有连续性，即在一个镀膜工作周期内是连续进行的；3.镀膜过程始终在高真空环境中进行。一些卷绕式镀膜机的实物图如下所示： 图1.2.1 图1.2.2第2章 卷绕系统 2.1 卷绕系统的简介卷绕系统是真空镀膜机的核心，也是该系统中的传动机构。通过卷绕系统带动卷状柔性基材的连续运动，从而实现基材的镀膜。真空室分为卧式上、下室结构，上室为卷绕室，下室为镀膜室。其平面结构布局如下图：图2.1 1-放膜辊子 2-弹簧辊子 3-展平辊子 4-压力测试辊子 5-收膜辊子 6-展平辊子 7-压辊 8-压力测试辊子 9-主蒸镀辊子2.2 卷绕系统中各辊道的设计 （1）收、放膜辊道的设计 考虑到装、取柔性基材的方便，因此收、放膜辊道都设计成悬臂梁的形式，只固定其中一端，在另一端通过齿轮传动与电机相连。其结构见图如下： 图2.2.1滚道与电机的连接方式如下图所示： 图2.2.2 （2）展平辊道的设计 展平辊道主要是使柔性基材在镀膜过程中能够充分展平，防止出现收缩而导致镀膜不均的现象。其结构如下图： 图2.2.3 （3） 蒸镀主辊的结构设计蒸镀主辊是所有滚道中结构比较复杂的一个部分，由于镀膜过程在蒸镀主辊的外壁面完成，高温的蒸镀材料会使辊子产生高温，因此要引入一个水冷结构。蒸镀主辊的结构如下图所示：图2.2.4由于蒸镀主辊是一直在转动，而外接水管是不动的，在两者相接触的地方要设置一个相对运动的传动结构。具体如下图所示： 图2.2.51-密封圈 2-橡皮圈 3-进水管 4-螺母 5-排水口 6-轴 7-轴承其中进水口与排水口是不随轴一起转动的。2.3 卷绕系统的传动及其控制在镀膜过程中，放膜辊子直径不断地减小，收膜辊子的直径不断增大，主蒸镀辊子的直径是相对平稳的，而在镀膜过程中要求基材在各处的线速度基本不变，因此实现这个一致的卷绕速度是镀膜机能够稳定持续运行的关键。为了实现恒定速度的控制，在该卷绕式镀膜机中采用三个步进电机分别带动放膜辊子、收膜辊子、主蒸镀辊子。其控制关系如下图所示：图2.2.6图2.2.8三电机驱动的卷绕系统主要由主辊驱动电机、收膜辊道电机、放膜辊道电机组成。给定主辊驱动电机一个速度，收膜辊道电机根据主辊驱动电机给定的速度，随收膜辊道卷径的增大而琢渐降速；收膜辊道电机也可以随收膜辊道侧基材的张力变化而调整扭矩。放膜辊道电机根据主辊驱动电机给定的速度，随放膜辊道卷径的减小而琢渐加速；放膜辊道电机也可以随放膜辊道侧基材的张力变化和放膜辊道卷径变化，而慢慢调整扭矩或速度。交流电机驱动卷绕系统的电机通常采用交流步进调速电机为好，直流三电机驱动卷绕系统的电机一般采用直流伺服电机较好，在本课题中采用后者。三电机驱动卷绕系统克服了两电机系统的缺点，但三个以下的电机驱动的卷绕系统有收膜辊道侧响应速度慢的缺点，经常发生基材在镀膜辊道上贴合不好的情况。 同时收、放卷辊子两侧的压力检测辊子对收、放辊子侧的压力进行实时的检测，并将信号传递给收放膜辊子上的电机，对张力进行实时监控。卷绕系统中的张力控制子系统具有在线显示、张力自动检测、断膜保护、闭环自动反馈、张力预设等功能。能以冷却辊道为核心形成一个过压过流、线速度可调、张力可调、断膜报警、断膜保护的稳定系统，使卷绕速度保持在较高速度，并且持续运行平稳。2.4 卷绕系统中的密封 卷绕式真空镀膜要求一直处于高真空状态工作，因此不仅要求抽气速率足够大，而且要求密封性能很好。真空动密封的形式有很多种，O型真空用橡胶密封、J型真空用橡胶密封、金属波纹管密封、磁流体密封等。经过比较，选择J型真空橡胶密封，它能使用于真空度在10-3Pa左右的真空机械设备旋转部分，在规定的温度下，线速度小于2m/s,转速小于3000r/min和外部为大气压力时起密封作用，而且结构简单。轴承盖与器壁之间采用O型橡胶密封，真空室与支撑架之间采用铜制密封圈密封。J型密封及O行密封如下图： 图2.2.9 第3章 线性蒸发源3.1 线性蒸发源的选择 蒸发源是镀膜机中很重要的一部分，他可以分为点蒸发源、面蒸发源、环形蒸发源、线性蒸发源，它的选取会影响到镀膜的效率、均匀性等。本课题中所设计的卷绕式镀膜机主要用于宽度为350mm的柔性基材镀膜，因此选用线性源。对于薄膜的均匀性，主要解决蒸发源气体分布均匀性问题和蒸发源加热均匀性问题，归根结底就是要正确选择好蒸发源结构和加热结构。线性蒸发源的实物如下图所示： 图3.1.13.1.1线性蒸发源加热方式 真空镀膜中蒸发源的形式主要有：高频感应加热式蒸发源、电弧加热式蒸发源、激光加热式蒸发源、电阻加热式蒸发源等。感应加热蒸发源是将装有膜材的坩埚放在螺线圈中，在线圈中产生高频电磁场感应（一般为一万到几万赫兹）电流，而高频电磁场感应电流 又在线圈中产生很大的涡流电流及磁滞效应，使膜材升温融化，直至蒸发。因为在大批量生产中输入功率比较大，膜材用量大，镀膜成本相对较高。激光加热蒸发源中用的激光源一般都是连续输出激光束的二氧化碳激光器，设备成本相当昂贵。电弧加热指的是：在真空条件下通过两导电电极内产生较强的电弧放电，从而使膜材在高温电弧下加热并蒸发。然而，电弧加热蒸发一般在电弧放电过程中会飞溅出微米级电极材料微粒，影响镀膜效果。电阻加热蒸发源通常采用较大电流通过蒸发舟使之发热，然后对膜材进行直接加热、蒸发，或者将被镀材料放入某些耐高温的金属氧化物或石墨等材料制成的坩埚中进行间接加热蒸发。而且电阻加热蒸发装置成本低，结构比较简单，操作容易，应用也比较普遍。因此电阻加热的蒸发方式是很适合该线性蒸发源的。3.1.2 线性蒸发源的结构设计 线性蒸发源的结构主要有：底座，热绝缘套，主蒸发槽，主蒸发盖，端盖如下图所示： 图3.1.2 1-主蒸发盖 2-主蒸发槽 3-热绝缘套 4-底座在主蒸发槽内装加被镀有机材料，由大电阻的主蒸发槽产生热量加热被镀有机材料从而蒸发，通过主蒸发盖上的小孔均匀化后在柔性基材上沉积成膜。3.2线性蒸发源的电极引入 线性蒸发源的工作需要用电，因此向真空室内引入电极是必需的。真空电极引入的形式有很多种：玻璃-金属封接电极型式、陶瓷-金属封接电极真空用低压电极型式、真空用高压电极型式等。在本线性蒸发源中采用的是电阻加热方式加热被镀材料，引入电的应该是低压大电流的电，所以陶瓷-金属封接电极比较适合该线性蒸发源。其具体结构如下图所示： 图3.2 1-容器壁 2-螺母 3-绝缘陶瓷 4-橡皮环 5-金属电极 第4章抽气系统的设计4.1 抽气系统的概述 真空镀膜是一种始终处于真空状态下对机体进行镀膜的表面加工工艺工程。而抽气系统是实现这种真空环境的一种工具。真空抽气分为两种：一是通过压缩、传输气体，二是通过捕集气体。前者是通过真空泵不断地吸入气体并压缩，然后排出泵外以达到抽气的目的，后者主要是在低温下通过将被抽气体吸附或凝结在泵内外表面上从而实现真空的过程。第一种方法一般可获得粗低、高真空，然而后者一般用于实现超高或极高真空。本课题中的卷绕式真空镀膜系统一般在10-3Pa左右的压力范围下工作，属于高真空，由一般的抽气机组就可以满足要求。4.2 抽气机组的选择 4.2.1主泵的选取 设计一台使用方便而又工作可靠的真空抽气系统，选取主泵是个重要问题。主泵的选取不能仅仅只追求其中的某一项要求，而必须根据他的应用条件综合考虑。真空系统中，主泵选取的基本依据是：（1）根据真空室内工艺生产时所需的要的工作压强选取主泵；这项比较重要，因此要求能够掌握主泵的最佳抽速的压强范围，各类真空泵工作的压强范围及其最佳工作压强课查阅真空设计手册。真空室的工作压强一定要保证在主泵最佳抽速压强范围内。所需的要的主泵抽速由工艺生产中放出的气量、系统漏气量及所需要的工作压强来确定。 （2）空载时，真空室内最终所需达到的一个极限真空度；根据真空室内所需达到的极限真空度来确定主泵的类别，选取主泵的极限真空度一般要比真空室内的极限真空度更高，通常要高半个数量级或一个数量级左右。4.2.3配泵的选取 主泵选定后，主要问题是如何选配泵合适的前级泵，选取前级泵的原则是： （1）要求前级泵造成主泵工作所需的预真空条件。 （2）在主泵允许的最大排气口压强下，前级泵必须能将主泵所排出的最大气量及时排走。 （3）兼做预抽泵的前级泵要满足预抽时间及预抽真空度的要求。综上所述，并查阅真空设计手册等资料推荐的一般高真空抽气机组，给该卷绕式真空镀膜机配泵一个JK型高真空抽气机组，选取旋片泵作为前级泵兼预抽泵。具体的选择型号见下文的计算。基本的原理图如下: 图4.2.1 1-高真空挡板阀 2、3-高真空蝶阀 4-电磁阀4.3 抽气系统的设计计算 4.3.1 主泵的设计计算（1） 主要参数为:柔性基片的宽度为35cm，线性源的长度为45cm，被抽气体为20oC干燥气体，真空室的大小为40cm53cm ，材料为不锈钢 V=3.14404053=2.66105cm3=266 L（2） 主泵的抽速 真空室总的放气量 =+Q:总的放气量 ：真空室表面的放气量 ：系统的漏气量真空室的内表面面积： A1=23.144053+23.144040=2.33104 cm2真空室内壁1小时后放弃率为q1=2.110-7 Pal/cm2.s 所以 Q出1=A1.q1=4.910-3Pal/s柔性基材的放弃面积为（假设展开的基材长度为53cm，基材为柔性玻璃） A2=35532=3.675103 cm21小时后的出气率为q2=1.810-4 Pal/cm2.s 所以 Q出2=A2q2=0.6615 l/s Q1=Q出1+Q出2=0.667 Pal/s Q2=Ql=PxV/3600=1.33252/3600=0.0931 Pal/s 所以 Q=Q1+Q2=0.76Pal/s由于工作压强为110-3Pa 所以 S=Q/Pw=760 l/s但为了可靠起见可根据设备具体情况适当增大。我们选增大20%，那么实际要求的有效抽速S1=7601.2=912 l/s，另外考虑到加上阀门、障板后泵的抽速损失（一般泵的有效抽速是泵的抽速的三分之一左右）， 所以 S1=3912=2736 l/s 应选用K-300的油扩散泵，其抽速为3300 l/s4.3.2 阀门、管道的选用，并验证K-300的油扩散泵是否合适 K-300型的油扩散泵的口径为300mm，为增大障板流导将其直径扩大到400mm，计算流导时为简化起见，障板锥体部分不做计算。 总流导由高真空管道的流导、阀门的流导及障板的流导串联得到，当启用主泵时，管道内为分子流状态。 （1）高真空管道（长度选为43cm），查表得=0.5136 U1=11.6A=4209 l/s (2)有口径为300mm的油扩散泵知选用GDQ-J300型的高真空挡板阀 查表得阀门的流导为 U2=3660 l/s (3)由于选用直径为400mm的山型障板，查表得U比=3.16 U3=U比A=3968 l/s (4)总的流导为 = 求得U=1316 l/s 所以Sp=2970.7 l/s 0.67 Pa.m 所以为粘滞流 故U=1.34103P平=549 l/s 所以前级泵的抽速为 Sp=4.2 l/s通常将Sp增大1.5-3倍后选泵，在这里我们增大3倍，则Sp为12.6 l/s,可选用2XZ-15的旋片式机械泵，其进气口径为40mm。4.3.4 抽气时间的计算 不考虑到管道的容积，真空室容积为266 L，工作压强为110-3Pa 真空系统设计中在粗低真空时抽气时间计算公式为从大气压排气至133Pa时K取1.1 则代入数据计算得 =129(s)；从133Pa至13Pa时K取1.5则代入数据计算得 =61(s)；从13Pa至1.3Pa时K取4则代入数据计算得 = 163(s）； 当DP 0.02Pa.cm时为分子流，即P 0.067 Pa 在1.3Pa-0.067Pa时当做粘滞流来处理 Kv=1.34=1.34=27.135 N0=+P021/2=121.7 N=+P121/2=121.7所以t4=()+()+ln=263.8(s) 在0.067Pa-10-3Pa时，利用解析法求解： SePg=Qc+Aiqit-i一般的不锈钢内部溶有大量的氢气，如果没有进行高真空去气处理，则热扩撒放出的氢气是主要的，而渗透，蒸发，微漏可以不考虑，即。查得有机玻璃的放气率为：，玻璃的总放气面积为： A2=3.675103 cm2；不锈钢的放气率为： ，总放气面积为A1=2.33104 cm2。泵对镀膜室的有效抽速为：Se=941 l/s=0.941 m3/s把起始压强0.067 Pa代入得0.9410.067=2.110-102.28104/t5+1.810-73.675103/，解得t5=2.2510-4(h)；把起始压强为110-3Pa代入得0.94110-3=2.110-102.28104/t6+1.810-73.675103/解得t6=0.51(h)。所以高真空抽气时间: t7=t6-t5=30.6 min。故总的抽气时间为：T =t1+t2+t3+t4+t7=40.88 min所以从开始抽气开始到40.88 min后就可达到10-3Pa的工作压强。4.3.5 抽气系统图抽气系统主要由高真空挡板阀，山型障板，油扩散泵，蝶阀，波纹管，电磁阀，旋片泵，管道等组成。通过查阅真空设计手册可得，300的管道的壁厚一般选为4mm，80的管道壁厚一般选为4.5mm，40的管道壁厚一般选为2.5mm。抽气系统图如下所示： 图4.3.1其工作过程：首先打开旋片泵，电磁阀12，蝶阀7，挡板阀1，由旋片泵对真空室进行从大气开始抽气。当到达40Pa左右的压强时，关闭蝶阀7，打开蝶阀9，由有扩散泵作为主泵，旋片泵作为前级泵对真空室进行抽气，当达到镀膜时所需的工作压强10-3Pa时，真空室内的压强基本保持稳定，抽气系统继续抽气直到镀膜结束。第5章 ANSYS软件的应用5.1 ANSYS软件的简单介绍ANSYS是由美国SASI公司世界著名力学分析专家Dr.Swanson及其科技团对共同部分开发的一款可以应用在多领域并在各领域有着巨大影响力的有限元分析软件。他使用方便，适用面广，由其是对中间计算分析迅速，前后处理方便简单。除能进行常规的计算外，还能对非线性、断裂、曲屈、温度场、电场及流构耦合等问题进行计算分析。5.2 ANSYS软件的分析计算过程 ANSYS计算分析过程主要由三部分组成，即建立模型、加载求解及结果评价，具体流程图如下：由于通过搭接、布尔运算、粘结、拷贝等方法进行，所以可对任何复杂的结构进行建模切耗时少。列如要建立一个比较复杂的结构模型，即结构上的有一些槽、孔等，那么先建立一个简单的大模型，然后再用这个大模型减去各个小模型，这样就可以得到我们想要的复杂模型。对于有对称性的模型，我们可先画出对称轴一边的图形，然后以对称轴为基准进行镜像即可得到具有对称性的模型图。模型建立后，划分单元是很方便的，在一些线或面上定出要划分的比列或单元长度，就可以自动生成单元和节点。 单元库种类也相当多，有一百多种不同种类的单元可以选择，这对于一般的工程计算完全可以满足了。后处理可对计算过程中的整个过程、沿某个路径或任一步的结果进行打印显示，同时还可以显示响应幅值随时间或频率的变化曲线及变形图。5.3 ANSYS中运用的子结构方法子结构模态综合理念已日渐成熟，从60年代开始，就有人不断提出各种子结构的方法，经过多年的发展，该方法已成为解决复杂结构动力分析的有效方法，它不仅能够保证结构分析的精度，且能够大幅度降低动力方程的数目。子结构综合的方法很多，归根起来，主要是固定界面模态综合法语自由界面模态综合法两大类。从原理上讲，方法本身并不复杂，但真正使用在实际结构有一定难度，其关键的一步是对外界面的处理。而ANSYS软件就是兼顾了这方面的因素，同样一个结构，边界可处理为固定，也可处理为自由，界面的处理完全可人为控制，这样大大的提高了程序的通用性，使用简便。在运用子结构方法的同时，在一些零部件的有限元分析当中我们还能用到子模型法。子模型法是有限元法的一项高级分析技术，在解决复杂应变问题时由其无可比拟的优点，但其分析步骤繁琐，过程比较复杂，容易出现操作错误，实际应用较少。5.4 利用ANSYS对轴辊的有限元分析 有了一些基本的理论基础，就不需要把整个系统的三维图导入ANSY中分析，因为在本课题中辊道受力均匀，也没有明显的结构变形的地方，一般不会产生这种集中应力的现象，因此在轴肩等一些小地方再用子模型法进行分析。将各辊轴独立出来，各自加上相应的约束和一定的载荷，从而将分析步骤和过程简化了。在这里，ANSYS分析主要是完成对收、放膜张力辊道，展平辊道以及蒸镀主辊的应力及位移分析。5.4.1 收、放膜辊道的有限元分析（1）建立模型 由于收放膜辊道的结构，形状是一样的，因此只须建立一个收膜辊道模型即可。在solidworks中建立收膜辊道的模型，并用ANSYS中的File/Input命令把模型导入ANSYS中。（2）生成有限元定义单元类型。选取梁单元，打开Library of Element Type 对话框后，在单元库中选择Beam/2D elastic。设定单元尺寸。在Global Element Size 对话框中选择15-25定义材料属性。在Deline Material Model Bahaviot 对话框中选择Q345材料相对应的参数。（3） 施加载荷在柱面的两端添加约束，并将位移约束施加在两个端面上，在键槽的一面施加一定的旋转载荷并在宽度为370mm的辊轴上施加均匀分布的径向载荷3443Pa。（4） 求解及其后处理选择在Current Ls 命令，开始求解后，关闭弹出的警告信息。选择Nodal Solu 命令项，打开其中的stress及von Mises命令，即可得到如下图所示应力： 图5.4.1利用图中用颜色的不同来表示辊道的受力大小，并能很清楚的看出滚刀手里后的变形情况，下面彩色条表示应力的大小，其单位为牛。为了更明显的显示变形情况，分析出来的辊道应力图的变形明显被放大了，实际的变形是很小的。 点选General PostprocPlot ResultsContour PlotDeformed shapePLDISP点选Def+undeformedOK。这样即可得到收膜辊道的位移变化图形。图中用颜色的不同来表示位移的大小，也能直观的看出变形，根据底下的彩色条也能确定位移的大小，单位为米。同样为了更加明显的表示形变，而将图形变化夸大了。位移图如下：图5.4.25.4.2 展平辊道的有限元分析 展平辊道的有限元分析和上述的收膜辊道步骤是一样的，同样要经过建模、生成有限元、施加载荷、求解及后处理等，具体的就在此不重复了。 其应力分析如下图所示：图5.4.3其位移变化分析如下图： 图5.4.45.5 用ANSYS对线性蒸发源的温度分析ANSYS热分析可分为稳态热分析及瞬态热分析两种情况。在稳态热分析中任一节点的温度都不随时间的变化。稳态热分析一般用于分析相对稳定的载荷对系统、部件等的影响。一般在瞬态热分析以前，先进行稳态热分析以确定部件的初始温度分布。稳定的热载荷引起的热流密度、热温度、热流率、热梯度等参数也可通过有限元稳态热分析确定。瞬态热分析是指对一个系统的加热过程或冷却过程的分析，在这个过程中系统的温度、热流率、热边界条件以及系统内随时间都有明显的变化。瞬态热分析的操作步骤为：定义分析文件名，定义单元类型，定义材料属性（传导系数、材料密度、材料比热），建立几何模型，设置单元密度，划分单元，施加对流换热载荷，施加初始温度，设置求解选项，温度偏移量设置，输出控制，存盘，求解，显示温度场分布云图。在这里只对蒸发主槽进行了稳态温度分析，由于有机材料的蒸发温度比较低，一般为500-800度，在内壁处输入初始量温度800，由于温度向外扩散，从而形成一个温度分布场，其分布云图如下：图5.5.1图5.5.2 结论 本文的研究工作在很多方面还只是在现有一些存在的技术基础之上，将他们综合起来，完成了对一台普通的卷绕式真空镀膜机的设计工作。根据课题要求实现OLED有机材料的蒸发式镀膜，光伏器件中的基板大部分是比较薄的，具有柔性，因此将其设计成卷绕式的镀膜机比较适用。有本课题设计出来的卷绕式镀膜机能够实现对宽度为350mm的柔性基材实行连续的镀膜。相较一般的真空基片式镀膜机，其效率大大的提高了，而且镀膜厚度可以通过调节线性蒸发源的功率，卷绕系统的卷绕速率等实现控制，镀膜的均匀性可以通过一个三电机驱动的反馈调节系统，实现对放膜、收膜、蒸镀主辊的线速度的调节，从而保持线速度的一致，使得膜层比较均匀。卷绕式真空镀膜机出现，对于现在蒸蒸日上的太阳能电池行业的推进起到一个非常重要的作用。设计中的一些不足：整个镀膜机中卷绕系统的辊道的驱动机构由三电机驱动，并通过程序、反馈系统的调节实现他们转速稳定性的控制，这在本文中没有体现出来。卷绕系统中的一些展平辊子不具有自动调节张力的能力