薄膜、薄片的塗佈檢查

薄膜和薄片上的塗佈(塗裝)中,一旦發生塗膜厚度不均、棱紋漣漪紋滾筒紋起邊等塗佈缺陷(塗裝缺陷),會對品質造成巨大影響。缺陷的原因多種多樣,不僅是材料供給量、基材速度等,還包括塗佈裝置(塗佈機)的各種滾筒的旋轉活動、間隙、工件(基材)位置等。
近年來,隨著薄膜、多層鍍膜的高度化,裝置和製程也呈現複雜化。在此介紹上述背景下要求的維持高成膜精度和品質所不可或缺的線上檢查解決方案。

透明材料的塗佈厚度量測

有機EL顯示器(OELD)、液晶顯示器(LCD)、智慧型手機和平板電腦等觸控面板終端、汽車的玻璃和HUD(平視顯示器)等產品、零件以及貼在這些物品上的各種功能性薄膜的需求不斷擴大,在此背景下,近年來對於使用透明材料進行加工轉換(藉由鍍膜進行功能附加)的要求急劇高漲。
在光學類鍍膜劑和黏合劑等透明材料的塗佈中,透過導入微型光譜干涉雷射位移計「SI-F系列」,實現線上MD(Machine Direction:縱向)定點量測以及橫切式TD(Transverse Direction:橫向)即時厚度量測。

透明材料鍍膜膜厚的MD量測

MD量測示意圖

線上即時量測縱向延伸後的脈動和滾筒的動作等導致的塗佈面週期性厚度不均、以及必須保持穩定的橫向延伸後的邊緣厚度。可實現最多6個感測頭同時量測,因此支援大範圍的MD(Machine Direction:縱向)厚度量測。

透明材料剛塗佈完後的濕膜厚TD量測(橫切式)

TD量測示意圖

在濕式鍍膜工藝中,透過即時對剛塗佈完(乾燥、固化前)的厚度進行TD(Transvers Direction:橫向)量測,可以運用於塗佈機的塗料吐出流量和壓力、基材的進給速度等的優化。

SI-F系列」可以支援高速橫切(在垂直於基材前進方向的方向上橫截),因此可以高密度量測薄膜面內的厚度分佈。
另外,可以同時對塗佈的均勻性和平均厚度進行即時量測,因此也可運用於模唇塗佈機的噴嘴吐出量的反饋控制。

不透明材料的塗佈厚度量測

電子零件的薄片材料、二次電池和太陽能電池的電極材料等不透明材料的塗佈,作為產品薄型化、高功能化和提升生產效率的方法,在廣泛領域中得到運用。使用近年來不斷多樣化的材料進行濕式鍍膜時,為了維持和管理穩定的塗佈品質,不受塗佈面的表面狀態影響的量測必不可少。

不透明材料剛塗佈完後的濕膜厚量測

濕膜厚量測示意圖

塗佈面的表面粗糙、或是難以反射雷射的材料等,濕式鍍膜使用的材料多種多樣。以保證塗佈品質為目的的厚度量測檢查中,能夠支援這樣多樣化的塗佈面和生產速度的線上非接觸式測量儀必不可少。

彩色共焦雷射位移計「CL-3000系列」,搭載獨創引擎,可以穩定量測各種狀態的塗佈面厚度。最多可實現3對同時量測,因此透過在寬度方向上設置多台設備,可以按更小的間隔進行線上厚度量測和管理。

專欄:端面形狀量測、裝置的狀態監控和控制

無論是透明材料還是不透明材料,要想實現穩定而高品質的塗佈,前提是基材捲筒料)和裝置的狀態穩定。對於導致塗佈不良的各種滾筒的間隙、旋轉偏擺等的量測和監控,與塗佈面的量測一樣重要。

基材和塗佈面的端面形狀(皺紋、起邊)的量測

薄膜基材端面的皺紋量測
薄膜基材端面的皺紋量測示意圖

以往透過使用攝像機設定條件,尋求減少基材皺紋、塗佈面起邊等端面形狀不良的流出。
可以使用帶狀雷射對寬度方向的截面形狀進行線上量測的超高精細線上輪廓感測器「LJ-X8000系列」,可以檢查基材全長,因此可以「防止不良流出」。

薄片塗佈端面的起邊、高邊緣檢查
薄片塗佈端面的起邊、高邊緣檢查

LJ-X8000系列」對於剛塗佈完的濕潤的端面形狀,也可進行即時量測。不受目標物顏色的影響,因此即使是黑色的塗佈面,也可以穩定檢測和掌握塗佈情況。

裝置的狀態監控和控制

滾筒的間隙和偏擺、薄片的厚度量測
滾筒的間隙和偏擺、薄片的厚度量測示意圖

以往在進行滾筒的間隙調整時,必須先停下生產線,作業人員使用厚度規或千分錶等進行調整,因此需要花費裝置調整時間(=生產線停線時間)。透過導入
超高速、高精度測微計「LS-9000系列」,可以在不停止生產線的情況下在線上以非接觸方式進行滾筒的間隙量測、薄片的厚度管理以及即時的反饋控制等。
並且還可以對可能導致塗佈不均等不良的滾筒的細微旋轉偏擺進行量測和監控,因此不僅可以縮短調整時間,還有助於提高品質。

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