微凹版涂布横纹的认识及改善

微凹版塗佈橫紋的認識及改善微凹版塗佈橫紋的認識及改善XXX2013.08.15一、微凹版塗佈的基本概念二、微凹版塗佈的轉移過程三、橫紋要因分析四、機械分析五、暫時對策六、MMCDieForPEDOTSchedule七、TD外觀分類八、References微凹版塗佈的基本概念所謂微凹版塗佈方式，是採用直徑較小的凹版輪，利用凹版輪反轉的塗佈方式，不採用傳統壓合的背輪塗佈方式，而是通過二根距離近，且輪徑與凹版輪徑相同(或接近)的吻合輪，將與凹版輪旋轉線速度方向相反的基材，充分展平，並與凹版輪輕微接觸。最後，由刮刀刮拭計量後的塗料，均勻鋪展在凹版輪表面，隨凹版輪轉動與基材連續接觸形成潤濕線，由基材與凹版輪的相對運動，完成塗料由凹版輪向基材均勻轉移的塗佈過程。微凹版塗佈方式中，基材相當於可變形固體，塗佈液則是其中的流體；微凹版塗佈方式能夠塗佈較佳均勻性的薄層，原因就是由於微凹版塗佈方式應用了彈性流體動力接觸系統(elastohydrodynamicsystems,EHD)，其塗佈間隙不再受背輪加工精度影響，塗佈間隙主要由基材張力及吻合輪位置決定。微凹版塗佈的轉移過程普遍認為需要三個基本的過程：接觸(Touch-down)、剪切(Shear)、取出(Pick-out)，而取出塗料量的多少與凹版輪本身的結構設計，有密切關係；另外，塗料性質和G.R的速比，對轉移率也有重要影響。用在微凹版塗佈方式中的刮刀很薄並且有彈性，刮刀壓在G.R表面的壓力並不大，傳統刮刀在G.R的切角較大，刮刀的延長線靠近G.R中心；微凹版刮刀放置在G.R，基本上和G.R正切。通常由氣缸控制刮刀橫向的壓力，並且相鄰氣缸之間有槓杆式壓力調節支點，通常前者就可以保證刮刀壓力的均衡性，後者不再使用，刮刀壓力大有助於刮拭多餘的塗料，但會加大對刮刀與G.R的磨損，適當減小刮刀壓力，可以延長刮刀和G.R的壽命。G.R表面雕刻有圖案或溝槽，兩端安裝高精密軸承，輪面部分浸在供料槽，一端通過彈性連軸節與伺服電機馬達聯結，電機馬達帶動G.R轉動，從塗液槽中帶起塗料，經過一個柔性不鏽鋼刮刀定量後，G.R溝槽表面上的塗料會被刮拭乾淨，凹槽中保留一定體積的塗料，當帶有定量塗料的輪面與反向運行的基材接觸後，塗料在接觸處形成潤濕線，塗料在表面張力作用下潤濕基材，凹槽中的塗料因黏度被取出、進而轉移到基材表面後潤濕、鋪展，實現薄層的均勻塗佈。n值Pump脈衝大Pump間斷供料烘箱馬達影響塗頭刮刀異常壓力大缺角氣壓不穩Method塗厚調整不當刮刀位置不一致刮刀壓力不均塗頭前後EPC不一致UVNip無握持G.R線速速比基材左右張力不均Mesh數低濕膜薄Primer橫紋要因分析難刮刀不平整安裝不良G.R培林ManMaterial塗料特性S.C高助劑黏度大表張低Machine馬達異常G.R異常向量馬達控制頻率直接固定機台連軸器圓筒度、真圓度大培林異常減速機震動塗頭異常機台設計不獨立烘箱或斷張力距離過長斷張力不穩定Web異常其他異常羅拉震動TD塗佈紋橫紋的外形特徵是與基材運行方向垂直，橫貫片幅，多有一定的規律性，其厚薄和寬窄變化因起因而不盡相同，大多與機械振動頻率有關。具體原因有：(1)設備基礎或機架震動。塗佈頭單獨做防震基礎，整條塗佈線在設計過程中，應該注意將乾燥段與塗佈站設計在不同機架上，周圍留有縫隙，再以密封膠填實，避免乾燥段設備震動向塗佈區的傳遞，消除由電機設備或環境引起的震動。(2)凹版輪跳動或軸承精度差、軸承安裝過鬆或過緊；或凹版輪、連軸器、軸承、馬達軸不同心，或軸承磨損嚴重。定時更換或確認軸承及凹版輪的精度，並注意正確安裝G.R及刮刀。(3)凹版輪驅動電機速度的精度差，或者本身就是震源。更換塗佈電機設備，選擇精度高、振動小、品質佳的伺服電機和減速機，連接彈性連軸器，提高塗佈傳動系統的精度；將直接固定於塗佈區的G.R馬達，改為固定於地面，不與機座架台連接，避免震動藉由機架，將震動傳遞至塗頭區。(4)刮刀壓力不均，造成整個刮刀架的振動，從而造成橫條道，手放在刮刀，能明顯感覺刮刀的振動將刮刀壓力調小及各點平衡，使之均衡。(5)張力控制系統不穩、張力隔斷設置不好，或線速度不穩定，由於張力突變引起實際線速變化，如放卷張力隔斷不好、乾燥的風速不穩造成的基材震動，傳遞到塗佈區與凹版輪接觸處。於張力隔斷處進行調整及校正，使各區段張力確實穩定，不影響其他區域。機械分析(一)(6)G.R因長時間使用或放置，造成微量變形彎曲，於運轉中造成刮刀震動。為維持塗佈均勻性，運轉時，其圓筒度及真直度維持0.03mm以下。(7)基材運行如果有鬆緊變化的狀況發生，將造成基材在塗佈期間，片斷性的前後抖動，產生均勻性變差，出現較嚴重的寬橫紋。需確認前後惰輪的振動，並針對惰輪精度進行更換或修正，使其跳動值小於0.02mm，並確實做好靜平衡校正。(8)若基材於烘箱的距離越長，且於漂浮狀態下，基材張力則不易被穩定控制。在滿足速度與乾燥條件的前提下，應該使烘箱長度縮短，使張力截斷距離縮短。(9)烘箱風扇馬達等運轉設備繁多，造成設備明顯震動，並藉由機台連接，使震動傳遞至各區域。烘箱風扇馬達等運轉設備，應與其他區域分離，以蛇腹伸縮軟管連接，防止接觸將其震動傳遞至其他機台。(10)供料系統Pump給料有間斷性，或脈衝不穩定，可造成全幅或區域性橫紋。修正Pump型式為連續式，避免脈衝不穩定，亦可將Pump停轉測試，確認其來源。機械分析(一)機械分析(二)從結構上來說，ReverseCoater有容易出現橫紋的缺點，為防止橫紋的發生，驅動部分必須做下列之考量：1.不使用分段式機器(齒輪、鏈子、TimingBelt、螺旋式減速機等等)。2.馬達控制不採用最先進的控制技術，日本迄今的經驗是，若使用分得越細的數位控制的步進馬達，Pitch越會以細橫紋出現；此時，大多將Gain取消就會變好。類似塗佈機這類的設備，以定速度、長時間運轉，與其採用細緻的控制，不如採用類比控制的向量變換馬達方式，會得到較好的結果。

例如，以50m/min進行薄膜塗佈，此時的向量變換馬達轉速為1800rpm，馬達轉動一次相當於每隔28mm在塗膜上出現振動；如果馬達有10次/圈的控制的話，其Pitch則相當於2.8mm。像這些常出現間距2-3mm的橫紋，其實和馬達的控制也有相闊，故須與控制設備的廠商討論，方可改善。

3.彈性連軸器(CouplingBallJoint)選擇無震動性的設備，因其影響出現的橫紋，多數為滾輪圓周長的1/4到1/6。暫時對策計劃於8~10月份，與井上評估新SlotDie設備。重新評估新的DIE進行薄膜塗佈塗頭為生產中，影響品質最重要的關鍵區，其Floating、上下Nozzle設計的烘箱，及為了維持潔淨度、乾燥效率而提升的風量，因無DryerInletSuction進行截斷張力，可能影響前方塗頭的TD塗佈紋品質。原液Z7537PC-2206TYZ65S.C(%)50%65%40%黏度(cp)1~715~307代表塗料RHR92TT(2600)RHR42TT(2000)RHRA0TT代表產品RHP7A/7URHP2XRBP09/14代號ABC溶劑IBAMIBKMIBKS.C(%)30%35%3%黏度(cp)331表張(dyne/cm)232023.6乾膜厚度(um)1.24.00.030濕膜厚度(um)4.011.41.000將DryerInletSuction裝回或包角重新設計製作塗頭張力的控制及穩定，僅能依靠Feed.5Suction(轉速與線速同步)與UV1Nip，進行截斷張力作用，其截斷張力間隔距離，長達約40~50m，且其路徑亦經過Floating設計的烘箱。為修正此長距離的橫向偏移量，僅能再依靠DryerOutlet的EPC橡膠輪進行修正，可能造成此EPC需要修正的位移量增加，進而造成470mm的TD規則刮傷易於此處發生，影響出貨品質及良率、嫁動率。因為長達40~50m的截斷張力控制距離，且過程中經過30m的FloatingOven，以及各基材左右張力不同，造成基材於此區域運行時的橫向偏移，相較高於其他區域。MMCDieForxxx

Schedule碳化鎢.不耐酸HPM38(預硬耐蝕鏡面模具鋼)化學成分：鉻鉬不鏽鋼，不一定長時間耐酸鉻鉬(CrMo)不鏽鋼，不一定長時間耐酸軸承鋼TD紋外觀分類TD紋外觀分類TDTDTDTDTDTDTDTDTDTDTDTDAtheoreticalandexperimentalinvestigationoftri-helicalgravurerollcoatingR.W.Hewson,N.Kapur,P.H.GaskellFlowvisualiz