[实用新型]用于微结构复制的分区温控辊筒

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热压辊筒，特别是一种用于微结构复制的分区温控辊筒。

背景技术

由微细制造技术的微细结构组件逐渐广泛运用于各种光电、微机电、光通讯等高科技产业的产品，透过高精度的模具与成形技术的配合及开发，便可大量复制具微细结构形状的产品，具有微结构表面产品一般采用具有精细结构的模具进行注塑成型，然而具有大尺寸及连续性的产品一般需要采用挤出压延法进行辊压复制成型。

微结构注塑为充分再现模具的精细结构，一般采用两种方法来实现，1、采取高速注射，减少原材料流动时间，降低原料冷却速度，保持料温。2、提高模具温度至原料的粘弹态，有利于结构的热转印，但由于冷却时间长，效率低，难以实现工业化。挤出压延法进行微结构辊压复制成型时，可采用提高微结构辊筒温度的方法或采用辊筒表面包覆低热传导的材料降低原料冷却速度。

美国专利US3544518号说明书中公开了在成型模具壁上涂覆一种热导率小的物质来提高模具表面的再现性。

美国专利US4919388号说明书中也公开了种金属膜，在模具型腔的壁面上覆一层表面凹凸状的隔热层。

中国专利CN1063379C也公开在注塑模具壁上涂覆一种隔热层进行提高模具面再现性的方法。

中国专利CN101231356A也公开了一种制造扩散板辊筒的制造方法，在辊筒表面包覆一层高分子材料来作为隔热层，提高表面结构的再现性。

以上技术大都采用在模具表面包覆热导系数小的隔热层来减少原料成型的冷却速度，来实现精细结构的复制，提高再现性，确保结构尺寸的准确性。采用聚合物涂层，缺点是带来模具或辊筒表面的硬度变小，制造工艺复杂，难度大，同时使用过程中磨损大，造成模具使用寿命短，必须频繁更换进行修复，成本很高。

热压辊筒是一种通过某种加热手段对其加热，进而其通过滚压的方式对加工产品进行加热、定型、压制的关键装置。当前，对热压辊进行加热的方式有三种：蒸汽加热、油加热和电加热。而目前常用的热压辊主要有两种结构：一种是热压辊内部为中空式，其内部放置内胆，通过在内胆内输入或喷淋蒸汽或油，或者采用电加热方式对内胆加热，通过内胆与热压辊外壁之间的热传导将热量传给外壁；另一种结构是热压辊中心有通孔，且在热压辊辊体周向设有夹层结构，夹层中存有导热介质，在热压辊中心通孔中输入蒸汽或油，或以电加热方式，通过热传导将热量传递给夹层中的导热介质，导热介质将热量传给辊体外壁，达到加热热压辊的目的。现有的这些热压辊筒整个圆周的温度都是恒定的，使用这种热压辊筒生产有微结构的片材时对微结构要求较高的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)扩散板时，辊筒温度较低时，比如为120℃左右，挤出机挤出的高温的熔融状态的材料，由于辊筒表面温度较低，造成熔体在接触辊筒的几分之一秒内变成凝胶状，相对坚固的状况，经辊筒压制时，材料变形量已不足，造成微结构形状复制不够深，结构尺寸不精确；如果热压辊温度足够，将辊筒温度增加到160～180℃左右时，熔体保持相对流动状况，能在压制时将结构尺寸复制完好，但是由于热压辊筒表面温度较高，熔体和金属材料之间产生粘附现象，产生粘辊现象，材料从辊筒上剥离会很困难，同时由于高温状态下材料塑性好，在剥离过程中材料容易变形，同样导致复制的形状不精确，影响产品性能。另外，热压辊筒表面温度高，延长了材料冷却成型时间，生产周期也相应延长。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：解决现有热压辊筒不能复制出结构尺寸精确的表面微结构片材的技术问题。本实用新型提供了一种用于微结构复制的分区温控辊筒，使用它可以生产出结构尺寸精确的带微结构片材，且材料的冷却速度加快，缩短生产周期。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于微结构复制的分区温控辊筒，具有筒体和端盖，所述的用于微结构复制的分区温控辊筒圆周划分为二个或二个以上的区域，至少有一个区域的筒体内设置一个或一个以上用来对该区域筒体加热的筒体加热装置，不同区域的筒体表面温度不同；所述的用于微结构复制的分区温控辊筒还具有一个驱动筒体绕筒体中心线转动的筒体驱动机构，筒体加热装置相对筒体中心线无相对转动。

为用于微结构复制的分区温控辊筒筒体表面温度变化与产品工艺要求更匹配，所述的各区域的大小不相同。