涂布工藝被廣泛應(yīng)用在許多領(lǐng)域制程，因?yàn)槭褂脠鼍芭c需求不同，衍生出相當(dāng)多元且復(fù)雜的相關(guān)技術(shù)、設(shè)備以及制程等，而到底何謂「涂布」？現(xiàn)代被廣泛應(yīng)用的精密涂布又是甚么？涂布工藝
又被應(yīng)用在哪些領(lǐng)域上？又有哪幾種涂布方式與設(shè)備？接下來讓我們逐步探索關(guān)于涂布的多重樣貌吧！
何謂涂布？哪些領(lǐng)域會用到涂布？
涂布制程簡單來說就是把液態(tài)材料透過硬設(shè)備，將其均勻涂覆在基材表面上的一種制程技術(shù)，最主要的功用在于提升產(chǎn)品的功能化需求。比如鋰電池的電極涂布制程，就需要厚度均勻以及能量密度高的涂層，讓鋰電池在使用上更加穩(wěn)定安全；而在光學(xué)制品常因?yàn)楫a(chǎn)品的使用或制程需求，需要如高透明、抗反射或抗靜電等的功能薄膜，許多人在3C產(chǎn)品貼附的抗刮屏幕膜，就是一種基本的涂布制程應(yīng)用，還有像在半導(dǎo)體以及醫(yī)療產(chǎn)業(yè)上，需要透過涂布制程形成感應(yīng)功能等，都是涂布技術(shù)的應(yīng)用。
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涂布工藝對許多產(chǎn)業(yè)來說都是重要的制程
隨著科技加速演進(jìn)，以及市場對產(chǎn)品卓越性能的不斷追求，涂布工藝也經(jīng)歷了顯著的轉(zhuǎn)型。涂布工藝隨著市場對產(chǎn)品需求偏向高性能、小型與輕量化的發(fā)展，「精密涂布」工藝應(yīng)運(yùn)而生，涂層更薄(從微米到奈米)、厚度更均勻（厚度誤差小于正負(fù)2%）以及產(chǎn)能提升（大面積或高生產(chǎn)速度），傳統(tǒng)涂布方式 (刮刀、浸泡轉(zhuǎn)印等) 的涂層厚度公差大且不均、容易導(dǎo)致涂料過多或回流造成的浪費(fèi)等，這些實(shí)務(wù)使用的極限也使傳統(tǒng)涂布只能因應(yīng)要求較低的包裝膜或防護(hù)層，對于高精度需求的光學(xué)應(yīng)用等，都是采用可精準(zhǔn)控制涂布均勻度以及涂層厚度的精密行涂布，包含狹縫式模具涂布、微凹涂布、逗號輪涂布與噴涂等。
狹縫式模具涂布、微凹涂布與逗號輪涂布都是精密涂布的方式
狹縫式涂布模具的優(yōu)勢
在精密涂布中，狹縫式模具涂布具有下列五大優(yōu)勢，因此即使初期設(shè)置成本較其他設(shè)備高，但以長期投資效益來看，狹縫式模具絕對是精密涂布中最重要的關(guān)鍵。
1. 精確控制流量以及涂層均勻度 （膜厚誤差<±2%，甚至可達(dá)1%）。
2. 可適用的液體黏度范圍廣泛（10-10000 cp）。
3. 配合涂布產(chǎn)線生產(chǎn)速度范圍大(甚至高于100m/m。
4. 封閉式供料，低浪費(fèi)高清潔度。
5. 可做多層涂布，如電池正負(fù)極片涂布。
狹縫式模具涂布最常被應(yīng)用于鋰電池正負(fù)極片、光伏、偏光膜、抗反射、防眩膜、傳感器薄膜、醫(yī)療用感應(yīng)膜、半導(dǎo)體封裝、車用防護(hù)膜(俗稱犀牛皮)等。
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狹縫式模具擁有獨(dú)特優(yōu)勢，成為許多精密涂布制程關(guān)鍵零件
微凹輪透過滾輪上網(wǎng)紋進(jìn)行涂布，涂布厚度容易受網(wǎng)紋影響，適用于中低黏度(小于3000cp)涂布；逗號輪則是透過與基材間間隙來控制涂布厚度，接觸面容易產(chǎn)生條紋或氣泡，適合中黏度(500-5000cp)，實(shí)務(wù)使用上為了因應(yīng)更多元涂布制程，建議可使用多功能涂布座，能夠針對生產(chǎn)需求選用狹縫式模具、微凹或是逗號輪。
多功能涂布座結(jié)合二種或三種不同涂布方式，符合操作者多元需求
全面解析狹縫式模具
狹縫式模具如同押出模具，從設(shè)計(jì)到加工，每一道工序細(xì)節(jié)都不可輕忽，都是經(jīng)驗(yàn)與工藝的完美結(jié)合展現(xiàn)，如何制造或選用一組精良的狹縫式模具，有以下幾個(gè)重點(diǎn)指標(biāo)：
模具材質(zhì)選擇：
狹縫式模具和押出模具相同，在選擇模具制造材質(zhì)都需要考慮到實(shí)際產(chǎn)線端應(yīng)用環(huán)境以及加工，狹縫式模具處里各種涂膠液體，可能要承受化學(xué)腐蝕、高剪切力等，鋼材必須穩(wěn)定不受外在因素影響變形，還要盡量降低磨損延長使用壽命，具有高強(qiáng)度耐磨、耐腐蝕以及形變小的不銹鋼 (SUS系列)成為制作狹縫式模具的首選，如果有特殊需求，還會特別在模具出口區(qū)采用碳化鎢涂層來因應(yīng)。
有高強(qiáng)度耐磨、耐腐蝕以及形變小的不銹鋼 (SUS系列)成為制作狹縫式模具的首選
模具設(shè)計(jì)：
流道：
如同押出模具的流道設(shè)計(jì)，會根據(jù)處理材料的物性做優(yōu)化設(shè)計(jì)，透過仿真分析軟件，根據(jù)膠料的黏度、密度、溶劑、干濕膜的厚度以及均勻度要求、涂布寬度、膠料粒子含量、供膠形式、基材種類等，加上膜腔內(nèi)流道幾何設(shè)計(jì)，模擬膠料在膜腔內(nèi)的流動(dòng)情形，確保進(jìn)入膜腔內(nèi)的物料能夠均勻流動(dòng)，在物料流出模唇口時(shí)能夠形成厚度均一的涂層。通常低中黏度的狹縫式模具流道接近于T形，中高黏度則會趨近于衣架形。
狹縫式模具流道設(shè)計(jì)與液體黏度、密度等有關(guān)，同時(shí)還要考慮干濕膜的厚度等制程條件
模唇出口：
押出模具模唇出口間距多半透過螺絲來做調(diào)節(jié)，但狹縫式模具則不盡然，大致上可分為固定式和可調(diào)式兩種。狹縫模具出口的可調(diào)式設(shè)計(jì)和押出模具相似，透過螺絲來調(diào)節(jié)模唇開口，透過此調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以補(bǔ)償模具在使用時(shí)受到壓力、機(jī)械結(jié)構(gòu)等外部因素造成的可能變形，來做局部的修正，提高成品厚度的均勻性，不過這類型的狹縫式模具制作成本高，清潔上更為繁瑣，而且操作人員都要具有相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)才能上手，因此多半的狹縫式模具都采用固定式出口。
狹縫式模具可調(diào)出口設(shè)計(jì)和押出模具相似，都是透過螺絲來調(diào)整間隙
固定式出口在模具制作完成時(shí)就無法調(diào)整，所以加工精度相對重要。固定式結(jié)構(gòu)少了螺栓容易卡住臟污以及需要仔細(xì)清潔的繁復(fù)，保養(yǎng)相對輕松，操作人員也容易上手，固定式出口設(shè)計(jì)的狹縫式模具使用墊片來進(jìn)行涂布厚度與寬度的調(diào)節(jié)，依據(jù)生產(chǎn)需求，可以將不同厚度的墊片(通常為不銹鋼材質(zhì))插入模腔內(nèi)，就可以調(diào)節(jié)出口間隙，而可以改變所需要的涂布厚度。墊片的功能與調(diào)整螺栓相似，但使用起來較簡單。
固定式出口的狹縫式模具透過不同厚度的墊片(通常為不銹鋼材質(zhì))插入模腔內(nèi)，調(diào)節(jié)出口間隙
使用墊片時(shí)，要確保表面清潔干凈，無皺折，避免涂料殘留，插入墊片后要固定好，確保墊片可均勻受力。
模唇形狀：
和押出模具相同，標(biāo)準(zhǔn)的模唇形狀為平直形，結(jié)構(gòu)簡單容易清潔保養(yǎng)，但狹縫式模具因應(yīng)實(shí)際使用需求，還有凸緣唇口以及帶有線棒唇口設(shè)計(jì)。所謂凸緣設(shè)計(jì)就是在模唇出口做一個(gè)延伸突出物，主要功能就是減少涂膠在模唇外側(cè)溢出，在高速生產(chǎn)下可以保持涂布穩(wěn)定。
線棒出口則是在模唇出口處加裝一條不銹鋼線或是金屬棒，因?yàn)樾螤钕窬€一樣細(xì)，所以稱為線棒。透過線棒可以去除掉過多的涂膠，讓涂層維持均勻，特別是某些易于堆積的涂膠，像是某些電子材料會使用高黏度或高表面張力的液體，線棒也可以增加前緣穩(wěn)定性，防止條紋或氣泡形成。
狹縫式模具因應(yīng)不同生產(chǎn)需求，設(shè)計(jì)不同的模唇形狀。由左到右分別是平行式出口、凸緣出口以及線棒式出口
模具加工：
精密CNC加工向來為制作模具的首要關(guān)鍵點(diǎn)，模具的流道與出口等都是透過不同的CNC加工技術(shù)達(dá)成，通常制作模具的CNC的加工尺寸公差都必須控制在±2μm～±5μm（特別精密型可達(dá)±1μm），出口間隙均勻度更是必須低于±2μm，平行度以及直線度則必須小于10μm/m，由于狹縫式模具多采用不銹鋼材質(zhì)，因此不像押出模具還需鍍鉻制程，但同樣的必須透過鏡面拋光技術(shù)讓出口處的表面粗糙度達(dá)到Ra0.1um。
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CNC加工為制作精密模具不可或缺的關(guān)鍵
出口處的鏡面拋光處理不管在制作押出模具或是狹縫式模具，都是非常高標(biāo)準(zhǔn)的精密制程，主要是出口處的表面粗糙度會影響液體的流動(dòng)、剪切以及涂布厚度，越光滑(Ra值越小)就能讓液體減少滯留、降低剪切，也可以避免涂布表面條紋、氣泡或破膜的情況產(chǎn)生。
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精良的鏡面拋光有助于涂布質(zhì)量大幅提升
高度精密涂布是生產(chǎn)各類高價(jià)值、高興能與質(zhì)量產(chǎn)品的必要選擇，涂布技術(shù)不是單純的物理覆蓋，而是一個(gè)具有高精密度、高控制與穩(wěn)定度的核心制程，甚至影響整條產(chǎn)線的效能，而狹縫式涂布模具更是各類涂布應(yīng)用的首選，選用適當(dāng)?shù)莫M縫式模具，就能讓涂布質(zhì)量更具競爭力。
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