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1、10申请公布号CN104213095A43申请公布日20141217CN104213095A21申请号201410500063322申请日20140925C23C14/56200601C23C14/1220060171申请人昆山彰盛奈米科技有限公司地址215331江苏省苏州市昆山市陆家镇杨家路9号72发明人徐志淮74专利代理机构上海一平知识产权代理有限公司31266代理人蔡继清崔佳佳54发明名称线缆表面涂层连续镀膜装置及方法57摘要本发明公开了一种线缆表面涂层连续镀膜装置及方法，该镀膜装置包括真空室、预抽室、卷放装置和卷收装置，预抽室包括分别设置在真空室上、下游的上、下游预抽室，在与卷放装置相。
2、邻的上游预抽室的前端设有线缆入口，在与卷收装置相邻的下游预抽室的后端设有线缆出口；镀膜装置工作时，待涂覆的线缆由卷放装置释放出并通过线缆入口和挡板上的开口进入预抽室和真空室，线缆在真空室内时，涂层材料在线缆表面聚合而形成涂层，已形成有镀膜的线缆通过开口和线缆出口离开真空室和预抽室，并被卷收装置接纳。本发明使得PARYLENE材料涂覆由间歇式单炉沉积改为连续式沉积，大大提高了镀膜效率。51INTCL权利要求书2页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图2页10申请公布号CN104213095ACN104213095A1/2页21一种线缆表面涂。
3、层连续镀膜装置，其特征在于，所述线缆表面涂层连续镀膜装置包括真空室，所述真空室设有用于接收涂层材料的原料入口，且所述真空室设有与真空泵相连的抽气口；预抽室，所述预抽室包括设置在真空室上游的上游预抽室和设置在真空室下游的下游预抽室，所述上游预抽室和下游预抽室可分别包括一级或多级预抽室，所述预抽室均设有与真空泵相连的预抽口，相邻的真空室和预抽室之间以及相邻的两个预抽室之间设有挡板且所述挡板上设有供线缆通过的开口；和卷放装置和卷收装置，所述卷放装置设置在所述上游预抽室的上游，所述卷收装置设置在所述下游预抽室的下游，在与所述卷放装置相邻的上游预抽室的前端设有线缆入口，在与所述卷收装置相邻的下游预抽室的。
4、后端设有线缆出口；其中，所述镀膜装置工作时，待涂覆的线缆由所述卷放装置释放出并通过所述线缆入口和所述挡板上的开口进入所述预抽室和所述真空室，所述线缆在所述真空室内时，所述涂层材料在所述线缆表面聚合而形成涂层，已形成有镀膜的线缆通过所述开口和所述线缆出口离开所述真空室和预抽室，并被所述卷收装置接纳。2根据权利要求1所述的线缆表面涂层连续镀膜装置，其特征在于，所述挡板的开口以及所述线缆入口和所述线缆出口设有动密封结构，使得所述线缆经过所述动密封结构时，减少空气的携带量，所述挡板的两端仍然保持一定的压降。3根据权利要求2所述的线缆表面涂层连续镀膜装置，其特征在于，所述动密封结构包括密封座、密封螺母和。
5、密封垫，所述密封座固定安装在所述挡板上，所述密封螺母与所述密封座配合，且在密封螺母与密封座之间设有密封垫，所述密封座和密封垫都设有尺寸与所述线缆的直径相匹配的孔，所述线缆通过所述动密封结构的孔而穿过所述挡板。4根据权利要求2所述的线缆表面涂层连续镀膜装置，其特征在于，所述动密封结构设有与所述线缆接触的光滑的表面。5根据权利要求1所述的线缆表面涂层连续镀膜装置，其特征在于，所述真空室设有多个抽气口，和/或所述预抽室设有多个预抽口。6根据权利要求1所述的线缆表面涂层连续镀膜装置，其特征在于，所述真空室的上、下游皆设置了两级预抽室，所述真空室的两端分别与第二级上、下游预抽室的一端相连，所述第二级上、。
6、下游预抽室的另一端分别与第一级上、下游预抽室相连。7根据权利要求6所述的线缆表面涂层连续镀膜装置，其特征在于，所述真空室内的气压小于所述第二级上、下游预抽室内的气压，所述第二级上、下游预抽室内的气压小于所述第一级上、下游预抽室内的气压，所述第一级上、下游预抽室内的气压小于大气环境的气压。8根据权利要求1所述的线缆表面涂层连续镀膜装置，其特征在于，所述涂层材料为PARYLENE聚对二甲苯聚合物。9一种对线缆表面进行连续镀膜的方法，其特征在于，所述方法包括步骤1提供如前述权利要求1所述的线缆表面涂层连续真空镀膜装置；2通过真空泵对真空室和预抽室进行抽真空，使得大气环境的气压、预抽室内气压和真空室内。
7、气压呈递减的关系，在所述真空室达到镀膜所需的真空度；权利要求书CN104213095A2/2页33向镀膜装置的所述真空室提供涂层材料；4由所述卷放装置提供待镀膜的线缆，所述线缆连续地进入所述预抽室和真空室，在所述真空室内完成镀膜后离开所述真空室并通过下游的预抽室回到大气环境中被所述卷收装置接纳。10如权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述镀膜装置设有多级预抽室时，距离所述真空室越近的预抽室的气压越低。权利要求书CN104213095A1/5页4线缆表面涂层连续镀膜装置及方法技术领域0001本发明涉及镀膜装置，具体涉及硅胶线缆表面涂层连续镀膜装置。背景技术0002在现代工业中，硅橡胶应用领域十。
8、分广泛，根据需要可加工成管材、片材、薄膜及异形构件，制作很多模型制品及工业配套产品。硅胶管是含有硅氧键的线型高分子弹性体，因而具有很高的热稳定性、优异的耐臭氧老化、氧老化、光老化和天候老化的性能，同时具有优良的电绝缘性能、防霉性能和高透气性能。硅橡胶线缆适用于交流额定电压06/1KV及以下固定敷设用动力传输线或移动电器用连接电缆，产品具有耐热辐射、耐寒、耐酸碱及腐蚀性气体、防水等特性，电缆结构柔软，辐射方便，在高温高寒环境下电气性能稳定，抗老化性能突出，使用寿命长，因此广泛用于冶金、电力、石化、电子、汽车制造等行业。硅橡胶线缆的缺点是其表面干涩，摩擦系数大，自动装配或线程较长时会使用困难，需要。
9、进行表面改性以减低表面能而改善性能。0003目前通常采用硅橡胶表面涂抹滑石粉的方式提高润滑性；但也带来润滑效果不稳定，易对环境及周边线路板电子元器件产生污染等系列问题。近年来国外纷纷采用PARYLENE涂敷以改善硅橡胶的表面性能。PARYLENE是六十年代中期美国UNIONCARBIDECO开发应用的一种新型敷形涂层材料，它是一种对二甲苯的聚合物。由分子结构的不同，可分为N型、C型、D型、HT型等。每种类型都具有不同的特性，需要根据具体应用选择最适宜的PARYLENE的种类，其中PARYLENEN具有很高的介电强度和不随频率变化的低介电常数，涂层穿透能力最强，硅橡胶改性通常采用N型。0004P。
10、ARYLENE采用独特的真空气相沉积工艺制备，由活性小分子在基材表面“生长”出完全敷形的聚合物薄膜涂层，它能涂敷到各种形状的表面，包括尖锐的棱边，裂缝里和内表面。这种室温沉积制备的01100微米薄膜涂层，厚度均匀、致密无针孔、透明无应力、不含助剂、不损伤工件、有优异的电绝缘性和防护性，在盐雾、霉菌、潮湿、腐蚀性等恶劣环境中显示了很好的隔离防护功能。0005硅橡胶表面采用PARYLENE改性后具有以下优点良好的干润滑特性；优异的隔离性能；耐摩擦磨损，保护表面标识；表面光滑，不沾纤维、污垢；耐溶胀性良好；耐压缩性好；温度适用范围广；持久长寿命。0006PARYLENE涂层材料的制备过程包括原材料在。
11、蒸发室中的蒸发以及蒸发后在裂解室中裂解成能够在待涂层产品的表面发生聚合反应所需的单体。而PARYLENE单体的聚合过程需要在接近真空的沉积腔室中完成，这就限制了PARYLENE的应用范围，即待加工部件的尺寸不能超出沉积腔室的体积，由于真空泵的功率，沉积腔室的体积不易过大，通常在70100L左右。这使得传统的镀膜装置无法对数百米甚至上千米的硅橡胶电缆进行连续表面加工。发明内容说明书CN104213095A2/5页50007本发明的目的是提供一种能够实现数百米或更长的硅胶线缆的连续不间断涂覆的镀膜装置，该镀膜装置具有连续沉积，镀膜效率高的优点。0008根据本发明的一个方面，提供一种线缆表面涂层连续。
12、镀膜装置，所述线缆表面涂层连续镀膜装置包括0009真空室，所述真空室设有用于接收涂层材料的原料入口，且所述真空室设有与真空泵相连的抽气口；0010预抽室，所述预抽室包括设置在真空室上游的上游预抽室和设置在真空室下游的下游预抽室，所述上游预抽室和下游预抽室可分别包括一级或多级预抽室，所述预抽室均设有与真空泵相连的预抽口，相邻的真空室和预抽室之间以及相邻的两个预抽室之间设有挡板且所述挡板上设有供线缆通过的开口；和0011卷放装置和卷收装置，所述卷放装置设置在所述上游预抽室的上游，所述卷收装置设置在所述下游预抽室的下游，在与所述卷放装置相邻的上游预抽室的前端设有线缆入口，在与所述卷收装置相邻的下游预。
13、抽室的后端设有线缆出口；其中，0012镀膜装置工作时，待涂覆的线缆由所述卷放装置释放出并通过所述线缆入口和所述挡板上的开口进入所述预抽室和所述真空室，所述线缆在所述真空室内时，所述涂层材料在所述线缆表面聚合而形成涂层，已形成有镀膜的线缆通过所述开口和所述线缆出口离开所述真空室和预抽室，并被所述卷收装置接纳。0013在一优选实施例中，所述挡板的开口以及所述线缆入口和所述线缆出口设有动密封结构，使得所述线缆经过所述动密封结构时，减少空气的携带量，所述挡板的两端仍然保持一定的压降。0014在一优选实施例中，所述动密封结构包括密封座、密封螺母和密封垫，所述密封座固定安装在所述挡板上，所述密封螺母与所述。
14、密封座配合，且在密封螺母与密封座之间设有密封垫，所述密封座和密封垫都设有尺寸与所述线缆的直径相匹配的孔，所述线缆通过所述动密封结构的孔而穿过所述挡板。在一优选实施例中，所述密封垫由橡胶材料制成，且所述密封垫的孔的直径略小于所述线缆的直径。0015在一优选实施例中，所述动密封结构设有与所述线缆接触的光滑的表面。0016在一优选实施例中，所述真空室设有多个抽气口，和/或所述预抽室设有多个预抽口。0017在一优选实施例中，所述线缆为数百米至数千米的硅橡胶电缆。0018在一优选实施例中，所述真空室的上、下游皆设置了两级预抽室，所述真空室的两端分别与第二级上游预抽室、第二级下游预抽室的一端相连，所述第二。
15、级上游预抽室、第二级下游预抽室的另一端分别与第一级上游预抽室、第一级下游预抽室相连。0019在一优选实施例中，所述真空室内的气压小于所述第二级上、下游预抽室内的气压，所述第二级上、下游预抽室内的气压小于所述第一级上、下游预抽室内的气压，所述第一级上、下游预抽室内的气压小于大气环境的气压。0020在一优选实施例中，所述真空室内的气压保持在10PA30PA之间，所述第二级预抽室内的气压在30PA200PA之间，所述第一级预抽室内的气压保持在200PA1200PA之间。0021在一优选实施例中，所述涂层材料为PARYLENE聚对二甲苯聚合物。说明书CN104213095A3/5页60022在一优选实。
16、施例中，所述真空室设有外接气压传感器的测量口，用于测量所述真空室内的气压。0023在一优选实施例中，所述线缆在行进的过程中保持张紧状态，并所述受卷放装置和所述卷收装置控制匀速移动。0024在一优选实施例中，所述线缆的走线速度不超过60200M/H。0025在一优选实施例中，所述线缆表面的涂层的沉积速率约为1030UM/H。0026根据本发明的另一方面，提供了一种对线缆表面进行连续镀膜的方法所述方法包括步骤00271提供如前文所述的线缆表面涂层连续真空镀膜装置；00282通过真空泵对真空室和预抽室进行抽真空，使得大气环境的气压、预抽室内气压和真空室内气压呈递减的关系，在上述真空室达到镀膜所需的真。
17、空度；00293向镀膜装置的所述真空室提供涂层材料；00304由卷放装置提供待镀膜的线缆，所述线缆连续地进入预抽室和真空室，在所述真空室内完成镀膜后离开所述真空室并通过下游的预抽室回到大气环境中被所述卷收装置接纳。0031在一优选实施例中，当所述镀膜装置设有多级预抽室时，距离所述真空室越近的预抽室的气压越低。0032本发明使得PARYLENE材料涂覆由间歇式单炉沉积改为连续式沉积，预抽室和动密封结构的设计，减缓了大气与真空室的压力差，实现了产品持续进出沉积腔室，大大提高了镀膜效率。附图说明0033图1A是根据本发明实施例的硅胶线缆表面涂层连续镀膜装置的俯视图；0034图1B是根据本发明实施例的。
18、硅胶线缆表面涂层连续镀膜装置的前视图；0035图2是图1A中A部分的放大图。具体实施方式0036本发明人经过广泛而深入的研究，通过合理的真空结构设计，开发了一套可对任意长度的硅橡胶线缆表面镀膜的连续镀膜系统，可实现线缆两端在大气环境中收放卷绕，同时线缆表面在真空腔室内完成PARYLENE快速连续镀膜。0037以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。0038硅胶线缆表面涂层连续镀膜装置0039图1A和1B分别是根据本发明实施例的硅胶线缆表面涂层连续镀膜装置。
19、的俯视图和前视图。如图1A1B所示，本发明的硅胶线缆表面涂层连续镀膜装置包括真空室1和卷放装置4和卷收装置12，其中在真空室1的上、下游分别设有两级预抽室，即第一级预抽室2A、2B和第二级预抽室3A、3B。卷放装置4和卷收装置12分别设在第一级预抽室2A和第一级预抽室2B的上游和下游。说明书CN104213095A4/5页70040相邻的真空室以及预抽室之间通过挡板结构密封，仅留有允许线缆5通过的开口。如图所示，在第一级预抽室2A的前挡板16A上设有线缆入口10，且在第一级预抽室2B的后挡板16B上设有线缆出口11。0041真空室1上设有原料入口6，用于接收来自涂层材料制备装置的PARYLEN。
20、E单体，且真空室和预抽室上分别设有与真空泵相连的抽气口9和预抽口8，在真空室上还设有外接气压传感器的测量口，用于测量真空室内的气压。在镀膜装置连续工作的过程中，真空泵持续地对真空室和预抽室进行抽真空，从而保证线缆运动而带入的空气能够被持续抽出，进一步保证了真空室和预抽室内压力始终满足工作要求。0042镀膜装置工作时，待涂覆的线缆5从卷放装置4匀速地释放出，通过线缆入口10进入在第一级预抽室2A，再通过挡板之间的开口依次进入第二级预抽室3A和真空室1，线缆在真空室1中行进的同时，真空室1内的PARYLENE单体吸附在线缆的表面并相互聚合，形成连续完整的PARYLENE分子结构，在线缆表面形成润滑。
21、保护层。线缆在真空室中持续前进，已形成有镀膜的线缆再通过下游的预抽室，并从线缆出口11出来，通过卷收装置12的导向轮17导向并盘绕在压紧轮18上。0043图2是图1A中挡板上的动密封结构的放大图。如图2所示，该动密封结构包括密封座13、密封螺母14和密封垫15，其中密封座13固定安装在挡板上，密封螺母14与密封座13配合，密封螺母与密封座上设有尺寸与线缆直径相匹配的开口，且在密封螺母14与密封座13之间设有密封垫15，密封垫的孔径略小于线缆直径，密封垫与线缆之间的过盈配合有利于保证动密封的有效性。通过这种独特的轴向动密封设计，线缆进出真空室和预抽室时能够保证气体泄漏量不超过可接受的范围。004。
22、4较佳地，密封垫15采用橡胶材料制作而成。应注意的是，密封螺母14、密封座13和密封垫的孔的表面都较为光滑，使得线缆能够顺利地通过动密封结构，且不会破坏线缆表面已经形成的润滑涂层。0045在图示的实施例中，真空室1的上、下游分别设置了两级预抽室，其中真空室1内的气压保持在10PA30PA之间，第一级预抽室2A、2B内的气压保持在30PA200PA之间，第二级预抽室3A、3B内的气压在200PA1200PA之间。实际上，本发明的硅胶线缆表面涂层连续镀膜装置也可设置有3级或三级以上的预抽室，从而达到更加理想的抽真空效果。0046在现有技术中，待镀膜的材料被整体放入沉积腔室中，沉积腔室被抽真空后再对。
23、该材料进行镀膜，镀膜完成后，向沉积腔室中充入气体再将已镀膜的材料取出。而预抽室的设计，使得在大气环境和真空室之间形成有呈阶梯型变化的预抽真空环境，避免了过大的压力差，使得线缆能够持续平稳地在大气、预抽室和真空室中行进，将低效的间歇式涂覆变为高效的连续涂覆，同时真空室内保持这不超过30PA的真空度。0047线缆5在行进的过程中保持一定的张紧力，并受卷放装置4和卷收装置12控制以一定的速率匀速移动。应注意，为了保证在线缆表面镀膜的完整性和有效性，线缆的走线速度不能过快，在具体的实施例中，走线速度较佳地不超过80M/H。线缆在真空室中迅速前进，且真空室内PARYLENE单体的浓度保持相对稳定，从而能。
24、够在线缆上形成厚度一致的镀膜层。0048沉积速率的提升可以有效地提高走线速度，进一步提高镀膜装置的工作效率。采用优化的工艺，包括线缆表面进行等离子改性处理，加强气体单体在硅橡胶表面的吸附性，说明书CN104213095A5/5页8能够实现PARYLENE的快速沉积，从而提高线缆的镀膜效率，其中沉积速率可达到20UM/H。0049优点0050如上所述的本发明的硅胶线缆表面涂层连续镀膜装置相比于现有技术中的镀膜装置具有以下优点0051由于真空泵功率的限制，现有技术中的镀膜装置的沉积腔室体积限制在70100L左右，且镀膜的工艺流程通常是将待镀膜的材料整体放入沉积腔室中，再抽真空后进行镀膜，镀膜完成后。
25、，向沉积腔室中充入气体再将已镀膜的材料取出，这限制了镀膜对象的适用范围，而本发明使得PARYLENE材料涂覆由间歇式单炉沉积改为连续式沉积；这种新型镀膜装置中设置了预抽室和动密封结构，减缓了大气与真空室的压力差，实现了产品持续进出沉积腔室，同时沉积腔室的真空度保持在符合要求的范围内；该镀膜装置同时采用优化的工艺参数，实现了PARYLENE材料的快速沉积，大大增加了涂覆效率。0052随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业对电缆的需求规模的不断扩大，相应的电缆表面改性市场也十分庞大，采用本发明的线缆表面涂层连续镀膜装置对线缆进行表面改性能够满足润滑效果稳定性的同时，大大提高涂覆效率，经济效益估计为年产值可达数千万。0053以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。说明书CN104213095A1/2页9图1A图1B说明书附图CN104213095A2/2页10图2说明书附图CN104213095A10。