气凝胶是一种超轻的材料,自1931年发现,目前正处在新一轮产业化浪潮的快速发展中。气凝胶以其绝佳的隔热保温吸声等特性,广泛应用于新能源、航天、建筑和服装等行业。
一般而言,气凝胶是无法直接应用的,需要封装加工厂对其进行进一步处理,如新能源领域我们常见的气凝胶隔热垫。为了确保隔热垫在使用过程当中的稳定性和可靠性,这离不开精细而严谨的封装工艺。

德时代预氧丝气凝胶隔热垫
气凝胶的封装技术也经历了多阶段的改进和创新,优良的封装可以提高气凝胶的机械强度、稳定性、加工性和耐用性,以便更好地满足不同应用领域的需求。秦泰盛作为该领域的佼佼者,其气凝胶封装生产线集成了最先进的自动化技术与环保理念,实现从气凝胶材到成品的一站式高效生产。
以下以鑫台铭气凝胶封装生产线为例进行解析。
4月16日,深圳市鑫台铭智能装备股份有限公司将莅临艾邦高分子第四届气凝胶暨二氧化硅纳米板技术与应用论坛苏州,将带来《二氧化硅纳米板的工艺制程与装备》的主题演讲和展台展示!敬请期待!
不同气凝胶隔热垫封装厂家的产品工艺要求,鑫台铭对应开发了不同的关键生产设备及产线:
一、带硅胶框隔热垫生产工艺流程
● 硅胶硫化成型:首先进行硅胶的硫化成型,确立产品的基础形状和结构。
● 冷却:成型后的产品需要冷却以固定形状,为下一步处理做准备。
● 裁切:根据产品规格,对内外尺寸进行精确裁切,确保产品的精确度。
● 涂胶机双面涂刷处理剂:在特定部分涂刷处理剂以增加产品的性能,不过,随着技术进步,部分新工艺已能省略这一步骤,直接进入下一环节。
● 风干:对涂刷了处理剂的产品进行风干,以确保处理剂的固定和产品性能的稳定。
● 装填气凝胶:将气凝胶填入硅胶框内,为隔热垫的核心部分。
● 覆盖PET双层膜:在装填好的气凝胶上覆盖PET双层膜,以增强产品的保护性和耐用性。
● 真空热压封装:通过抽真空、热压封装过程,确保所有部分紧密结合,形成整体。
● 成型冷却:封装后的产品需再次冷却,固定其结构。
● 修边与检测:对冷却后的产品进行修边处理,随后进行厚度检测和外观检测,确保产品质量。
● 贴背胶:在产品背面贴上背胶,便于安装使用。
● 成品输出:完成所有检测和处理后,产品即可打包输出,进入市场流通。
其中,鑫台铭带硅胶框隔热垫生产产线有全自动和半自动之分,两者的区别在于:
带硅胶框隔热垫半自动产线是从采购成熟的硅胶框开始,接着通过自动装框成型和涂刷工艺等步骤进行加工,最终,产品经过冷却、修边处理,以及封装前的覆膜装填和封装成型;
而全自动产线是从硅胶框原料来说,包含初步配料输送到硫化成型,再到最终产品输出。


二、不带硅胶框隔热垫生产工艺流程
气凝胶隔热垫及时不封装硅胶框,也需要覆膜贴合,以保护芯材,对此,鑫台铭提出了双面贴合和一张包覆工艺两种工艺流程。
两面贴合工艺:
• 结构为PET膜+气凝胶材料+PET膜的组合
但是,传统的双面贴合工艺,在随着产品在终端应用中时效延长、热失控状态变化不一等因素,使得最终产品在使用上出现不同程度的损坏、边缘起皱或鼓包等情况。
为了增强气凝胶隔热垫的使用寿命,行业进行了再次优化,转而采用一体式包覆工艺。 鑫台铭的一张包覆工艺:
• 流程:从膜料的剥离、气凝胶芯材定位,覆膜对齐,真空热压封装、冷却、再进行厚度和外观检测,最后贴背胶到成品的输出。
这套流程需要鑫台铭产线设备拥有高度成熟的标准化工艺。
为了同时兼顾产能和性能标准,鑫台铭的一张包覆自动化成型设备采用了对称结构设计,并在结构间隙中设置了有效的通路。通过这种方式,确保了线平衡,也满足了产能的需求。
三、鑫台铭相关设备介绍
鑫台铭作为设备制造商,最初的主要关注点是设备的性能,确保设备输出的产品能够满足成型工艺的标准要求。
然而,随着成本降低的压力加剧,封装行业迫切需要工艺优化和成本控制,降本压力扩散到鑫台铭这类的设备制造商身上,促使设备制造商完成性能优化和效率提升的挑战。
1.真空热压机(单工位/双工位/单层/双层)
真空热压机是鑫台铭标准的设备,有单工位、双工位热压真空封装机,以及单层和双层真空压合机四类。
单工位是行业最早的标准设备,后来因为台面尺寸的受限,无法做一些大的产品,加上终端的需求,鑫台铭开发出了大吨位、大面积的双层真空热压机。在同样的压力面积,精准的压力控制之下所开发出来的设备,在本质上来说设备的性能是更优了,选用比较先进的控制系统在能耗上是大大降低的。
2.气凝胶隔热片厚度检测机
在气凝胶生产过程当中,鑫台铭同时研发出来的厚度检测设备,该设备所适用的最大产品尺寸能达到 1, 000*200,整个设备的产能可以做到 720- 1, 200pcs/H,该设备的产能是取决于整个产品的大小,越小的产品产能越高。

3.正反剥膜机/模切修边机
鑫台铭的正反剥膜机是一款标准设备,专为满足不同产品精度要求而设计,支持各种膜材的剥离要求,其最大剥膜范围为450mm*450mm,最高剥膜速度能够达到4000毫米/分钟。此外,鑫台铭的修边模切机同样拥有极高的加工精度和加工效率。


4.双面贴合机(低精度/高精度)
气凝胶在封装成型之后,还需要进行背胶的贴合。对此鑫台铭针对不同精度要求开发了系列的低精度/高精度的离型纸双面贴合机。在整个过程中都能够实现自动放料,机械手上下料、产品输送、视觉检测、自动贴合,自动传输包装成型。

气凝胶企业产业链从成胶,封装,到电池包、储能、轨道交通、建筑、管道等下游应用,从材料的前驱体到各种纤维如陶瓷纤维,玻璃纤维,泡棉等,以及封装材料如PET、PI膜,热熔胶、硅胶框等,同时也包括在生产过程中的设备,如超临界设备,热压机,模切设备。
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