層壓機

層壓機是指把多層物質壓合在一起的機械設備。

基本介紹

• 中文名：層壓機
• 外文名：multi-daylight press，laminating machine
• 性質：把多層物質壓合在一起的機械設備
• 帶有：三個或三個以上熱壓板

基本信息

中文名：層壓機

英文名： multi-daylight press，laminating machine

動壓板和定壓板之間裝有浮動壓板的一種壓機，即指帶有三個或三個以上熱壓板的壓機。

製造太陽能電池組件所需的一種重要設備，是把EVA、太陽能電池片、鋼化玻璃、背膜（TPT、PET等材料）在高溫真空的條件下壓成具有一定剛性整體的一種設備。

層壓機是片式多層陶瓷電容器專用生產設備之一，其功能是套用水均勻傳遞壓力的原理，通過給密封容器內的水加壓，形成一個高壓系統，對置於水中的電容巴片均勻地施加壓力，使之結構緻密，表面平整，滿足生產工藝要求。

工藝過程及原理

將配好的瓷介漿料按工藝要求注在流延機的鋼帶上，通過流延烘乾脫膜後，成為電容器介質材料（瓷介薄膜）；然後利用精密疊層絲網印刷技術，在瓷介薄膜上反覆疊層印刷內電極，每疊一層都經過壓台加壓然後印刷，成為元件巴塊。

為了使巴塊結構緻密，將巴塊裝在塑膠薄膜袋內，抽真空後封好，置於容器內的熱水中，將容器密封加壓至30Mpa以上，元件在水中均勻受壓後本身疏鬆的結構變得均勻緻密，保證了元件電氣性能指標的一致性，有效地提高產品的質量。

無論層壓機套用於哪種作業，其工作原理都是相同的。那就是在多層物質的表面施加一定的壓力，將這些物質緊密地壓合在一起。所不同的是根據層壓的目的不同，壓合的條件各不相同。

層壓工藝裝備設計要領

層壓工藝中的關鍵之處是壓力的控制。壓力越大，產品質量越好。具體要求是：壓力上升要平穩，壓力控制精度要高，恆壓時間要準確控制，產品在各個方向的受壓均勻。為滿足層壓工藝及產品生產要求，設備的主體設計應包括裝卸料系統、加熱系統、壓力系統和保護系統四大部分。根據以上構思，設計層壓機的工作流程為（見右圖）：

層壓機工作流程圖

1）加熱容器內的水使其達到某一恆定溫度；

2）產品裝載，密封壓頭下降；

3）設定工作壓力、恆壓時間，並進行施壓和保壓；

4）保壓完成後自動卸壓；

5）密封壓頭上升，取出產品。

主要技術指標

工作壓力：常壓~35Mpa

升壓時間：15min(由常壓升至35 Mpa)

壓力控制精度：±0.3 Mpa

控溫精度: ±2℃

控溫範圍：室溫~80℃

升溫時間：≤60分鐘（由室溫上升至80℃）

結構及功能

層壓機的結構系統主要有裝卸料系統、加熱系統、壓力系統和保護系統四部分。

裝卸料系統

裝卸料系統由密封壓頭、載料架、儲油罐、油缸、電磁閥等組成。其功能主要是：以氣-液裝置為轉換動力，將承載產品的密封壓頭提升和下降。密封壓頭的升降動作由手動換向閥控制。系統升降平穩而垂直，有利於密封壓頭與密封容器之間的合攏與密封。

加熱系統

加熱系統由測量元件、控制器、加熱器組成。其功能是對容器內的水進行升溫和恆溫控制，熱量通過水傳導到受壓的電容巴片上使其均勻受熱。巴片受熱變軟，既有利於壓縮，又可避免受壓產生裂痕。

發熱元件是包裹在密閉容器外表面的不鏽鋼電熱板，通電後電熱板發熱，將熱量傳導給容器內的水使其升溫。在實用中為確保水溫能達到工藝要求，通常在投料前進行加熱，並配以溫度探測儀器直接測量水溫。在工作時容器是在高壓密閉狀態的，水溫的高低只能通過智慧型數顯溫控儀來測量、控制。溫度測量元件不能直接測量到容器內的液體溫度，只能採取間接的測量方式，因此要求在元件的選用和安裝上都要力求減少測量的誤差和控制的滯後。

壓力系統

壓力系統由壓力變送器、壓力控制儀表、增壓泵、手動閥、氣動閥等構成。其功能主要是：壓力變送器檢測到密封容器內的壓力大小，將壓力值轉變為4~20毫安的標準信號，傳送到壓力控制儀表的信號輸入端。

壓力控制儀表是壓力系統的的控制核心，它接受壓力變送器傳來的壓力信號，根據接收到的壓力信號大小控制輸出。

壓力控制儀表輸出的信號控制一套增壓組件，系統通過增壓組件給密閉容器內部加壓。

增壓組件是較為複雜和關鍵的部件，是由電磁閥和增壓泵組成。通過增壓泵不斷地向密閉容器內注入水使容器內部的水壓不斷上升直至達到壓力設定值。

當壓力達到設定值後增壓泵停止工作，系統進入封閉和恆壓的狀態，並開始計時。在恆壓過程中系統可以自動補償壓力的下降，使壓力能恆定在較為精確的範圍。

當系統恆壓計時結束後，壓力控制儀表發出泄壓信號，控制泄壓的氣動閥動作，使密閉容器內的水向外泄出，容器內的壓力隨之而下降。

保護系統

保護系統包括升降動作、加熱、加壓等的保護。

（1）產品裝載處設定有安全門微動開關，只有安全門關閉後，設備才能開始運行。

（2）當密封壓頭下降到適當位置時，觸動行程開關，利用四隻氣缸同時動作鎖缸，同時分別觸動四隻行程開關，才接通增壓系統開始增壓。

（3）加熱保護方面設定了超溫、欠溫報警。

（4）水壓表本身帶限壓功能，可調節錶盤上的限位指針確定限壓值範圍。如在規定的時間內不能升至設定值下限或任何時候壓力超過設定值上限時，警報鈴報警。

（5）如在加壓中，外界突然斷電，該機所有電控閥會全部置向斷電狀態，使氣缸不按預設的程式動作，會帶來損壞機件的危險。為此，本機設有斷電保護閥，保證封頭在突然斷電時不升起。經處理確定安全後，如要升起密封壓頭，在機右側有一個手動氣閥，轉動它，即可將密封壓頭升起。正常工作時，該閥置於關閉狀態。

（6）加壓保護方面設定了由儀表監控的超壓報警。壓力超過報警壓力值時壓力控制系統自動泄壓。壓力控制系統內還安裝有防爆片，如果系統壓力超過防爆片的防爆壓力值，防爆片會破裂使系統壓力下降。

層壓機的使用及日常維護

層壓機的使用：

1.合理選擇層壓機在選擇層壓機時，第一要考慮的因素就是層壓機面積。要選擇一個兼容性強的面積，同時考慮開蓋方式，外觀等。儘可能一機多用。選擇完畢後，在生產廠家指導下進行安裝調試，進入正常生產使用。

2.層壓機進入工作狀態 自檢完成後，層壓機可以進入工作狀態。

3.操作程式： 按真空泵開按鈕------檢查工藝參數------檢查溫度是否到達設定值------檢查工作狀態是自動還是手動，要設定自動狀態------檢查真空泵是否缺油------放入待層壓組件------合蓋------檢查真空度------取出組件------檢查組件。 在確保所有過程正常的情況下，層壓機進入正常的工作狀態。

4.層壓機停機： 層壓機停機時要求關斷一切電源。為確保不被非操作人員誤操作，可將緊急按鈕納入關機範圍。操作程式如下： 真空泵關------合蓋（蓋不要合嚴）------加熱關------電源關------按緊急按鈕------關總閘 或：按緊急按鈕------關總閘。

5.層壓機停放一段時間後的使用方法：層壓機停放一段時間後，要按正常程式啟動，不要放入電池板，先空機運行兩個循環，將機內吸附的水汽排除乾淨後方可正常使用。

層壓機的維護：

1.正常使用玻璃布

在層壓機銷售中，廠家總是要在層壓機內放置兩張不粘布。是提醒使用廠家不粘布在生產中的重要性。不粘布的作用是隔離融化後的EVA粘在上室橡膠板和層壓機加熱板上。一旦EVA粘在橡膠板和加熱板上，將很難除掉。

正確的使用方法是： 在一台層壓機上至少配備4張不粘布。每次使用完畢，不要馬上重複使用，而是要放在一邊等不粘徹底冷卻下來後，再將不粘布上的EVA徹底清除乾淨，使不粘布一直保持原有色彩。若不能將不粘布上的EVA徹底清除乾淨，這些EVA再次使用時會粘在電池組件玻璃上。這時的EVA無論用什麼清洗都會在玻璃上留下EVA顆粒。電池板在戶外使用時，這些EVA顆粒會重新溶化粘在玻璃上。並吸附玻璃上的灰塵。這些灰塵無法被除去。有時灰塵會擋住電池片，會形成長期的熱斑效應。

2.正確使用框線的密封材料

電池板加裝框線時需要使用密封膠。有的單位將EVA條壓在框線的凹形槽內進行密封。並用電吹風將EVA融化。若使用EVA做框線密封，請一定要將加裝框線後的電池板放入固化爐中進行固化。否則在戶外使用時，EVA會在陽光照射下反覆融化吸附大量塵土。另外，密封膠一定不要使用有色膠質，否則這種色素會慢慢向電池板內的EVA中擴散，使用一年後電池板就會變色。

3.真空泵的正常使用

在層壓機的日常維護中，最重要的維護環節是真空系統的維護。當層壓機經過一段時間的使用後，層壓機的真空度就會降低。而降低到一定程度時，電池板就會出現氣泡。所以要求每天檢查真空泵是否缺油。在工作狀態下檢查真空泵的油位是否到達視窗油位線，不足時應補足，但不要過量。其次是在使用一段時間後，真空泵油開始渾濁或發黑，這時要求對真空泵進行換油，同時對真空泵進行清洗，清除真空泵內吸入的膠體狀異物。

清理後真空度仍然不高，可能是以下原因： EVA在層壓機中經過高溫後，EVA中添加的過氧化物（交聯催化劑）和抗氧化劑，微量蠟酸都會隨著溫度升高而逃逸回來。有些過氧化物參與了EVA的交聯化學反應，形成新的物質後逃逸到空氣中。層壓機工作溫度越高，EVA中逃逸到空氣中的物質就越多，越複雜。這些複雜的物質一部分被吸入真空泵，吸附在真空泵內的各部件上或溶在真空泵油內，導致真空泵整體功能下降。另一部分在真空管路中，隨著溫度的降低而結成膠狀顆粒，吸附在真空管路上，久而久之，真空管路就會變窄甚至堵塞。這時唯一的辦法就是更換連線的真空軟管。

層壓機在太陽能電池片生產中的套用舉例

層壓機是太陽電池組件的最常用封裝設備。太陽能電池板組裝生產線的工藝流程如下：

前端━敷設━層壓━固化━框架組裝━測試

工藝的目的是：原材料━電池板━整理

太陽能電池組件層壓機是實現從原材料到太陽能電池板過渡的關鍵設備。

在層壓之前，從敷設這道工序我們可以看到太陽能電池板的材料組成（以普通組件為例）：

1. 玻璃

2.EVA

3. 連線好的單體電池

4. EVA

5. 背板

層壓機的作用就是要把這些物質壓合在一起，並要求壓合後，達到以下目的：

1. 壓合後無氣泡（<2個/㎡）

2. 相融物質要融為一體

3. 無法相融物質間要有一定的粘結強度。

為了達到這三個目的，必須在以下方面均滿足工藝要求： a,壓力b溫度,c,真空度d,時間