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加压装置、加压装置的控制方法及加压装置的热板

摘要

本发明提供一种加压装置、加压装置的控制方法及加压装置的热板,将电加热器游嵌在热板内的贯通孔中,由它们之间的间隙形成供热介质流过的加热流路。在热板上设置温度传感器,把其实测温度信号送到控制单元,计算实测温度与目标温度的差,根据该差值决定加热器所需的电力量。所需的电力输出信号送到可控硅单元,由可控硅调节电力的大小后供给加热器。通过该闭路反馈控制,抑制热板的温度偏差。用带密封垫的法兰部将电加热器的一端侧固定在热板本体上,并且,将另一端部插入支承部件的有底孔内,设定着它们的热膨胀差部分与大致0.2mm~0.4mm的半径方向间隙。在热介质油循环回路内循环的热介质油是硅系热介质油。

著录项

  • 公开/公告号CN1365881A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2002-08-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 北川精机株式会社;

    申请/专利号CN01137693.7

  • 发明设计人 松本正毅;冈崎静明;

    申请日2001-11-16

  • 分类号B29C43/52;B29C43/34;

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人陈健

  • 地址 日本广岛县

  • 入库时间 2023-12-17 14:19:27

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2005-12-28

    授权

    授权

  • 2003-12-31

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2002-08-28

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及用于加热、加压并成形例如塑料制IC卡(集成电路卡)、印刷电路板(PWB)等被加工物的加压装置。

背景技术

已往,为了制造例如塑料制IC卡(集成电路卡)、印刷电路板(PWB)等,采用成形塑料制被加工物的加压装置。该加压装置,具有通过热板一边加热被加工物一边加压的热压固工序。

上述的加压装置,有一种加压装置备有分别通过隔热件安装着热板的上下一对平板。该加压装置中,热板的加热是通过安装在各热板上的加热器进行,其控制是用可控硅单元和控制器控制。另外,日本实公平6-27364号公报揭示的加压装置中,在加热器与热板之间形成加热流路,通过热介质油间接地将热板加热,上述热介质油在包含加热流路的热介质循环回路内循环。该加热器的加热,用开/关控制进行,即,检测热板的温度,当该检测温度在目标温度以下时,向加热器供给电力,当高于目标温度时,停止向加热器供给电力。

但是,最近要求高密度化的、精度良好的印刷电路板,在制造这些印刷电路板等时,上述那样用开/关控制加热器的热板温度控制中,向加热器供给的电力的大小是一定的,与热板的实际温度和目标温度之差没有关系,所以,不容易将热板的温度保持在适当温度,热板温度偏离目标温度而不断上下浮动,经常产生不合格品。

另外,上述构造的热板,如上述公报所述,虽然需要较少的热介质、加热量,并且设备小型化,但是,根据设备情形和使用条件等,沿加热器轴线流过加热器周围的热介质使加热器本身振动,将加热器端部安装在热板上的法兰部或加热器卡钩上有时产生裂纹。这时作为对策,必须加强加热器及其安装部的强度,导致安装部等的大型化,以及因使用高刚性材料而引起高成本化。

另外,近年来,开发出成形温度达到400℃的各种树脂,这些树脂作为耐热构造材料使用。如上述公报的加压装置那样,采用通过热介质油间接加热热板的加压装置成形该树脂时,要将热介质油加热到成形温度、即400℃,但是,通常采用的有机热介质油被加热到400℃时,其蒸气压极高,达到1MPa以上。因此,必须充分确保配管的耐压性能,从而导致装置大型化。

发明目的

本发明的目的是提供一种加压装置,该加压装置可高精度地控制温度,与用开/关控制时相比,热板的温度不太偏离目标温度。

本发明的目的是提供加压装置的热板及加压装置,该加压装置中,即使热介质沿着加热器在加热流路中流动,也不必太多地加强加热器安装部的强度,就可以防止安装部等的破损,提高加热器的耐久性。

另外,本发明的目的是提供一种加压装置,该加压装置即使成型成形温度高的树脂构成的被加工物时,也不必太多地提高配管的耐压性能。

技术方案

本发明的加压装置,具有可接近·分离的一对平板,可加压印刷电路板等的被加工物。在平板间设置热板,热板安装在平板上,或者配置在平板间,至少一方与平板连动地挟住被加工物。另外,也可以在平板侧的热板间再配置1个以上的热板,做成为多重构造。在热板内部形成孔,把加热器插入该孔内。在孔的内周壁与加热器外周部分之间形成环状断面的间隙,该间隙成为油等热介质流过的加热流路。另一方面,设置检测与热板温度有关的温度、输出实测温度信号的温度传感器。由控制单元接受从该温度传感器输出的实测温度信号,由该控制单元计算实测温度与设定的目标温度的差,根据该差值决定加热器加热所需的电力量,输出所需的电力输出信号,执行反馈控制。另外,设有可控硅单元,该可控硅单元接受来自控制单元的所需电力输出信号,根据该所需电力输出信号,由可控硅调节供给电力的大小的同时把电力供给加热器。

上述加压装置中,用温度传感器检测与热板有关的温度,作为实测温度信号输出给控制单元。在控制单元,根据该实测温度信号和目标温度信号,计算它们的差。接着,根据该差值决定加热器加热所需的电力量。把所需电力输出信号输出给可控硅单元。在可控硅单元中,接受来自控制单元的上述所需电力输出信号,由可控硅将电力调节到与该信号相应的大小后,供给加热器。这样,用被加热了的加热器加热在加热流路中流动的热介质,由该热介质的热传递将热板加热。

因此,通过上述构造,根据热板的温度状况,可不断地调节供给加热器的电力量,并可执行供给加热器的闭路反馈控制,所以,与用开/关控制时相比,可减小热板温度偏离目标温度的偏差。

上述温度传感器最好安装在上述一对平板的一方上,根据该温度传感器的实测温度信号,控制向上述两方平板的电加热器供给的电力。这样,可用一个温度传感器,控制两平板侧的热板的电加热器。

上述加热流路最好与冷却器连接,当上述实测温度或热介质的温度高于规定值时,把从加热流路流出的热介质导向上述冷却器,当上述实测温度或热介质的温度低于规定值时,热介质绕过冷却器。这样,可控硅单元控制热板的温度,在过热时将热介质导向冷却器,可使热介质温度迅速下降,结果,可使被加热了的热板迅速下降到目标温度,可进行更高精度的控制。

上述规定值最好设定为:在热介质导向冷却器的温度与热介质旁通冷却器的温度间具有滞后现象。这样,可防止冷却器切换的振动,确保稳定的动作。

另外,本发明的加压装置的热板中,热板设在一对平板间。该热板,在热板本体上形成流入油等热介质的入口和排出该热介质的出口,在热板本体内部形成连接入口、出口间的孔。把加热器插入在该孔中,在加热器的外周与孔内壁间形成间隙,由该间隙形成加热流路,热介质流过入口、加热流路和出口。

把加热器的一端部固定在热板本体的一方侧面,并把加热器的另一端部插入设在热板本体另一侧面的有底孔(盲孔)内,有底孔和加热器直径的大小、轴长这样设定;插入后,在加热器等的热膨胀稳定的正常工作时,在有底孔与插入该有底孔的电加热器端部间,具有径方向和轴方向的间隙。该径方向的间隙设定为能抑制热介质在加热流路中流动时的加热器的振动。

上述径方向的间隙,其断面积最好小于加热流路的断面积。

加热、加压被加工物时,使热介质从热板入口流到由孔内壁与加热器外周的间隙形成的加热流路。在加热流路内,热介质被加热器加热,该热传到热板本体,将热板加热。

由于该加热,加热器的外径、有底孔的内径也膨胀,即使在稳定的正常工作时,它们的膨胀也使有底孔与加热器之间产生径方向和轴方向的间隙。

因此,热介质流过加热流路时,虽然热介质对加热器作用着助振力,但是由于加热器与有底孔之间有间隙,所以加热器的振动被抑制,与将加热器两端固定时相比,加热器安装部不容易破损,提高了耐久性。

上述加热器最好是电加热器,把向该电加热器供给电力的配线从上述加热器的一端部固定侧引出。这样,通过控制向加热器供给的电力,可调节加热温度,而且,由于在固定着电加热器配线的法兰部侧进行,所以,可将加热器的配线集中地从一方侧引出。

上述加热器,最好通过法兰部固定在热板本体的侧面,上述法兰部设在从热板本体的孔突出的加热器一端侧部分。该固定时,将密封垫挟在法兰部与热板本体的侧面之间。这样,可阻止热介质泄漏,并固定住加热器的一端。

上述加热流路的断面积最好大致等于入口及出口的断面积。这样,热介质在热板内的流速一定,表面热传递率也一定,可将热板保持在稳定的温度分布。

上述加热流路最好这样构成:将相邻的加热流路并排配置,使其上游的热介质分流,从该并排配置着的各加热流路朝同一方向流动后,在其下游合流。这时,上述并排配置的加热流路的总计断面积最好大致等于入口和出口的断面积。

这样,热板的加热面积大时,虽然要设置多个加热流路,但是由于将上游的热介质分支,将相邻的加热流路并排配置,使其朝同一方向流动后在下游合流,所以,与一根一根加热流路直列配置时相比,可减小流通阻力。另外,热介质在热板内流速一定,表面热传递率也一定,可将热板保持在稳定的温度分布。

上述加热流路这样构成:从一端侧向另一端侧流动热介质的加热流路、和从另一端侧向一端侧流过热介质的加热流路交替曲折地配置。这样,可抑制热介质对热板各部位的加热温度不同。

另外,本发明的加压装置,最好将上述那样构成的热板配置在一对加压平板间。这时,热板可以直接安装在加压平板上,或者不直接安装在加压平板上地配置在加压平板间,被加压平板移动。这样,可在具有上述特征的热板间加热、加压。

另外,本发明的加压装置,也可以在上述任一种形式的加压装置中,在设在加压平板上的热板间再至少配置1个以上的热板,形成为多重配置。这样,在将被加工物多重配置的状态,可一次地加热、加压多个被加工物。

另外,本发明的加压装置,热介质油是采用硅系热介质油。与有机热介质油相比,硅系热介质油的温度即使达到400℃,其蒸气压也比较低,为1~1.5kPa。成形温度达到400℃的树脂作为被加工物成型时,不必过多地提高配管的耐压性能。

热介质油的主要成分最好是二甲基聚硅氧烷。

加压装置最好具有将热介质油的压力保持在热介质油蒸气压以上规定范围内的压力调节机构。通过把热介质油的压力调节为热介质油蒸气压以上,热介质油不气化,所以,在使热介质油循环的泵中,不产生泵气蚀。

上述压力调节机构,最好通过惰性气体加压热介质油。硅系热介质油在高温状态与氧气等活性气体接触时会劣化,所以,通过惰性气体加压热介质油,可防止热介质油的劣化。惰性气体最好是氮气。

另外,惰性气体,最好通过从热介质循环回路分支的配管蓄积在与热介质循环回路连接着的膨胀箱内,在上述膨胀箱内,惰性气体加压热介质油。压力调节机构,将膨胀箱内的惰性气体的压力控制在预定范围内。压力调节机构最好具有惰性气体控制机构,该惰性气体控制机构,当上述膨胀箱内的惰性气体的压力低于第1压力时,向上述膨胀箱注入上述惰性气体,当上述膨胀箱内的惰性气体的压力高于第2压力时,从膨胀箱中放出惰性气体。上述第1压力是2kPa,上述第2压力是5kPa。

另外,加压装置最好具有把热介质循环回路中产生的气体排出的气体排出阀。硅系热介质油被长时间加热后,其一部分热分解而产生气体,所以,用气体排出阀把该气体从热介质循环回路中放出,防止泵气蚀。该气体排出阀最好安装在气体回收罐上,该气体回收罐设在热介质循环回路内,用于回收热介质循环回路中产生的气体。当上述气体回收罐的气体压力超过第3压力时,上述气体排出阀打开,从气体回收罐中放出气体,上述气体排出阀打开后,当气体回收罐的气体压力低于第4压力时,上述气体排出阀关闭。上述第3压力是4kPa,上述第4压力是2kPa。

具有热介质油冷却机构,该热介质油冷却机构,在上述加压装置将被加工物热压固后冷却时,调节热介质油的温度,使上述热板以规定范围内的冷却速度冷却。热压固时热板的温度有时成为高达400℃的高温,如果在该状态使热板急剧冷却,则在油压回路中产生温度不均匀,尤其是在配管的法兰部热梯度增大,会产生热介质油从密封垫泄漏的问题。另外,树脂也因温度不均匀而产生热应力,该热应力使树脂变形,降低成形品的尺寸精度。因此,要调节热介质油的温度,使热板以预定范围的冷却速度冷却,可避免蒸气的问题。

热介质油冷却机构最好备有旁通管路、冷却器和隔膜阀;上述旁通管路从热介质油循环回路分支,并返回到热介质油循环回路;上述冷却器设在旁通管路的途中,把通过旁通管路的热介质油冷却;上述隔膜阀安装在旁通管路的、冷却器的上流侧,可调节流向冷却器的热介质油的流量。

附图的简单说明

图1是表示本发明加压装置整体的图。

图2是表示图1中的热板的断面及其控制电路的图。

图3是从图2中的III-III看的、热板的局部断面侧面图。

图4是将图2中的电加热器及其安装部分放大表示的断面图。

图5是图4中的电加热器的法兰部安装部分的侧面图。

图6是另一实施例之热板的正面断面图。

实施例

下面,参照图1说明本发明的实施例。图1表示加压装置1的整体。如图所示,加压装置1中,在框架2的上侧部位固定着固定平板3,在该固定平板3的下侧设有可动平板4。该可动平板4被油压缸5上下驱动。该油压缸5通过油压配管6与油压泵等的油压源7连接,由设在油压配管6途中的切换阀17进行油的供给、排出。切换阀17和油压源7的动作由控制单元8控制。在图1中,省略了这些控制用的配线等。

上述加压装置1中,在固定平板3的下面通过隔热件9安装着上侧热板10,在可动平板4的上面,通过隔热件11安装着下侧热板12。

图2表示固定平板3侧的上侧热板10的断面、和该热板的热介质循环回路及加热器控制电路。图3是从侧方看该热板的图。该热板中,虽然上侧热板、下侧热板的挤压方向等不同,但是两者的构造基本相同。另外,该热板中,虽然上侧热板10、下侧热板12的挤压方向等不同,但是,除了下侧热板12没有后述的温度传感器以外,两者的构造实际上相同。

如图2所示,在长方体形状的热板本体13上,在其一边,以规定间隔形成平行的6个贯通孔14A~14F,在贯通孔14A~14F的两端位置形成分别与贯通孔14A~14F直交并连通的贯通孔15A、15B。因此,各贯通孔14A~14F在两端部分通过连通贯通孔15A、15B相互连通。

在上述贯通孔14A~14F内分别插入比其直径小的小径电加热器16A~16F,由贯通孔内壁与加热器外周部之间的间隙形成环状断面的加热流路28A~28F,供热介质油L流过。

入口26、出口27、连通贯通孔15A、15B的断面积是相同的。加热流路28A~28F的断面积也大致等于入口26、出口27、连通贯通孔15A、15B的各断面积,但是图中画得比连通贯通孔15A、15B小。

图4和图5表示把上述电加热器往热板上安装的构造。图4和图5中,各电加热器的安装构造实质上相同,所以,只表示电加热器16C的安装构造部分。

该图中,在电加热器16C的一端侧设有四方形状的法兰部18C,用四个螺栓21A~21D将该法兰部18C安装在热板本体13的一端侧侧面,这样,电加热器16C就固定在热板本体13上。在该法兰部18C固定时,如图4所示,将密封垫20C插入形成在法兰部18C安装面上的环状槽19C内,将该密封垫夹紧在热板本体13与法兰部18C之间,防止从贯通孔14C漏油。

在热板本体13的贯通孔14A~14F的另一端侧端液密地焊接固定着圆柱状支承部件23A~23F,该圆柱状支承部件23A~23F上形成有底孔24A~24F。各电加热器16A~16F的另一端在径方向和轴方向留有间隙地游嵌在这些有底孔24A~24F内。

电加热器16A~16F与有底孔24A~24F之间间隙的断面积小于上述加热流路28A~28F的断面积。即,常用的电加热器16A~16F尺寸,其外径是15mm、长度是900mm,或者外径是17.5mm、长度是900~1300mm。设定有底孔24A~24F的内径为D、电加热器16A~16F的外径为d时,在正常工作时,在电加热器16A~16F的热膨胀稳定的状态(这时有底孔也热膨胀),电加热器16A~16F外周部与有底孔24A~24F的径方向差(D-d)设定为0.2mm~0.4mm。

换言之,上述间隙的设定,表示电加热器16A~16F等在室温下的非工作时,上述径方向差(D-d)的大小,是在有底孔24A~24F的内径与电加热器16A~16F的外径在径方向的热膨胀差上加上上述设定差0.2mm~0.4mm的值。

上述中,为了通过缩短热介质油L通过热板内的时间来抑制热板温度的偏差,加热流路内的热介质的流速例如设定为3m/秒。

为了在图中容易看清楚,将间隙的大小(图4中,用实线表示电加热器16C热膨胀时的状态,用双点划线表示非膨胀时的状态)放大表示。

除了上述径方向的间隙外,在有底孔24A~24F的底与电加热器16A~16F的另一端部前端之间,即使在正常工作时的热膨胀状态,也常产生比上述半径方向间隙大的轴方向间隙。

如上所述,电加热器16A~16F插入贯通孔14A~14F,在热板本体13上形成加热流路28A~28F,位于一端部侧(图2中下侧)的连通贯通孔15A的两端是开口状,图2中,右端侧的开口是热介质油L的入口26,左端侧的开口是热介质油L的出口27。

在连接相邻的贯通孔14A~14F间的连通贯通孔15A、15B的连接部分,在一端部侧(图2中的下方侧)和另一端部侧(图2中的上方侧),每隔两个贯通孔焊接圆柱状的闭塞部件25A~25G,将连通贯通孔15A、15B闭塞。结果,贯通孔14A~14F按此顺序直列配置,相邻的贯通孔14A~14F即加热流路28A~28F,借助一端部侧的连通贯通孔15A和另一端部侧的连通贯通孔15B交替连接。

因此,从入口26供给的热介质油L,从加热流路28A(从一端侧到另一端侧)、另一端侧的连通贯通孔15B、相邻的加热流路28B(从另一端侧到一端侧)、一端侧的连通贯通孔15A、相邻的加热流路28C(从另一端侧到一端侧)、一端侧的连通贯通孔15B、加热流路28D(从一端侧到另一端侧)、另一端侧的连通贯通孔15A、相邻的加热流路28E(从一端侧到另一端侧)、另一端侧的连通贯通孔15B、相邻的加热流路28F(从一端侧到另一端侧)依次弯曲行进,最后从出口27排出。

各加热器16A~16F的一端部从法兰部18A~18F向外侧突出,从该各加热器16A~16F的一端部引出配线22A~22F,连接到可控硅单元35上,从而可供给电力。可控硅单元35被控制单元8如后所述地控制。在上侧热板10的另一端部中央安装着温度传感器34,检测热板10的温度,把实测温度信号输出给控制单元8。

控制单元8例如由微机等构成,从安装在热板本体13上的温度传感器34接受热板的实测温度信号,将该实测温度信号与预定的热板温度目标温度比较,计算其差值。接着,根据该差值,决定电加热器16A~16F所需的电力量,作为所需电力输出信号输出给可控硅单元35。

可控硅单元35具有可控硅,接受来自控制单元8的所需电力输出信号,控制可控硅的输出。即,所需电力输出信号,与实测温度与目标温度的差相应大小的电力,从可控硅向电加热器16A~16F输出。这时,可控硅单元35,把上述电力供给到上侧热板10的电加热器和下侧热板12的电加热器。

这样,借助温度传感器34、控制单元8、可控硅单元35、电加热器16A~16F,可进行热板温度的闭路反馈控制。该反馈控制中,使用PID(比例、积分、微分)控制等。

如图1所示,在热板本体13的入口26连接着泵30(该泵30通过热介质循环管29被电动马达38驱动)的排出口;在出口27,通过热介质循环管29与泵30的吸入口连接;这样,可供给并循环热介质油L。

本实施例中,热介质油L是采用以二甲基聚硅氧烷为主要成分的硅系热介质油。该热介质油即使在400℃时其蒸气压也比较低,仅为1.4kPa,所以,加热流路28A~28F和热介质循环管29的耐压性能可以低至数kPa。

另外,为了防止因热介质油L气化产生的蒸气引起泵30的气蚀,热介质油L被加压到2kPa。

热介质循环管29的、在泵30吸入口的上流形成朝向膨胀箱40的分支管44。为了防止高温的热介质油与氧气等活性气体反应而劣化,在膨胀箱40内充满了惰性气体、即氮气N。另外,膨胀箱40具有氮气供给管40a,通过氮气供给管40a取入高压的氮气,将热介质油L加压。膨胀箱40的内压由压力传感器PG1监视。氮气供给管40a具有吸气用阀40b,当膨胀箱40的内压为2kPa以下时,该吸气用阀40b打开,将氮气N取入膨胀箱40内。另外,在膨胀箱40上配设着连接膨胀箱40和备用箱42(后述)的氮气排出管40c。氮气排出管40c具有排气用阀40d,当膨胀箱40的内压为5kPa以上时,该排气用阀40d打开将氮气N排出到备用油箱42,使膨胀箱40的内压降低。这样,控制吸气用阀40b和排气用阀40d,将膨胀箱40的内压保持在规定范围,将热介质油L的压力控制在2kPa~5kPa。

在泵30的吸入口上流连接着气体回收罐39。如前所述,由于热介质油L在膨胀箱40内被氮气N加压到蒸气压以上,所以,不会因热介质油L的气化而产生气体,但是,长时间地持续高热状态时,热介质油L的一部分热变化而产生气体G。气体回收罐39用于回收该气体G。另外,借助气体回收罐39,可调节热介质循环回路中的热介质油L的温度膨胀产生的体积膨胀。

在气体回收罐39的下端配设着连接气体回收罐39和备用油箱42的热介质取入管43。在备用油箱42内储存着热介质油L,借助图未示的泵机构,通过气体回收罐39向热介质循环管29和加热流路供给热介质油L,并且,在加压装置的维修时,把热介质循环管29和加热流路内的热介质油L引到备用油箱42内。在热介质取入管43的途中安装着维修用阀43a,仅在从备用油箱42供给热介质油L时、或从备用油箱42回收热介质油L时,打开该维修用阀43a。

在气体回收罐39的上端配设着连接气体回收罐39和备用油箱42的气体回收管41。在气体回收管41上安装着根据气体回收罐39的压力而开闭的气体排出用自动阀41a。即,当气体压超过4kPa时,气体排出用自动阀41a自动地打开,把气体回收罐39内的气体G排出到备用油箱42。气体G被排出后,当气体压达到2kPa时,气体排出用自动阀41a自动关闭。这样,通过排出气体G,可防止气体G进入热介质循环管29内,可将热介质油L的油压保持在一定范围。

另外,在连接热板本体的出口27和气体回收罐39的热介质循环管29的途中安装着三通混合阀31。三通混合阀31把从热板本体的出口27排出的热介质油L分支为流向分支管32的流和流向气体回收罐39的流,并且,可将其流量比设定为任意值。被送到分支管32的热介质油L经过分支管32中的油冷却器33合流到热介质循环管29的气体回收罐39上游侧。33a是油冷却器33的热介质油L的入口,33b是热介质油L的出口。33c是冷却水出口,33d是冷却水入口。热板10的加热/加热控制/冷却控制(冷却速度-1~-5℃/分)时,切换混合阀31,将全部热介质油L送到气体回收罐39。在强制地冷却一方热板10时,控制单元8设定三通混合阀31的流量比,将全部热介质油L送到油冷却器33。另外,用-5℃/分以上的速度进行冷却控制时,控制单元8将三通混合阀31的流量比设定为能得到所需冷却速度的值。

泵30下游侧的热介质循环管29分支,形成通向油冷却器33的油入口33a的冷却控制用管45。在冷却控制用管45上安装着冷却控制阀45a。冷却控制阀45a是可调节开度的隔膜阀,可设定从泵30排出的热介质油L中的、不流向热板10而直接流向冷却器33的热介质油L的流量。冷却控制阀45a可把不能被三通混合阀31控制的微流量的热介质油L送到油冷却器33,控制单元8控制冷却控制阀45a,把一部分热介质油L送到油冷却器33,使热介质的温度慢慢降低,进行冷却控制。

这些热介质循环回路、控制回路,对上侧热板10和下侧热板12通用,检测上侧热板10的温度,但也可以检测下侧热板12的温度。或者也可以设置分别的热循环回路和控制回路,分别对各热板检测温度。

下面说明上述加压装置的动作。起动加压装置1后,泵30开始向热板10、12供给热介质油L。同时,由于温度传感器34检测出的实测温度低于目标温度,所以,控制单元8计算的实测温度与目标温度的差值大,把所需电力为最大的所需电力输出信号发送给可控硅单元35。

结果,可控硅单元35一边将大电力供给电加热器16A~16F,一边将电加热器迅速加热。借助电加热器16A~16F的加热,热介质油L的温度上升,借助来自热介质油L的热,热板10、12的温度也上升。

这时,切换阀31关闭分支管32,使从热板10、12的出口27排出的热介质油L直接流入泵30的吸入口,再次送入热板10、12使其循环,这样热介质油L促使热板的温度上升。

当实测温度成为目标温度时,控制单元8减低所需电力输出,使其大小在减少~停止的范围,将所需要电力输出信号输出给可控硅单元35。这样,可控硅单元35使供给电加热器16A~16F的电力减少,不过大地超过目标温度。

然后,移至将热板10、12保持在目标温度的控制。即,控制单元8根据实测温度与目标温度的差,决定所需电力量的大小,作为所需电力输出信号输入到可控硅单元35。可控硅单元35根据上述所需电力输出信号,供给使热板保持为目标温度的电力,或停止供给电力,继续反馈控制。

如上所述,热板10、12的温度控制,是根据热板10的实测温度和目标温度的差进行闭路反馈控制,由可控硅单元35把供给电加热器16A~16F的电力调节为最恰当,所以,可抑制热板10、12的温度偏离目标温度。

随着热板10、12及电加热器16A~16F因上述加热而温度上升,热板10、12的有底孔24A~24F和电加热器16A~16F产生热膨胀,它们的轴方向尺寸和外径尺寸增大,但是在温度稳定的正常工作时,其膨胀稳定而成为一定的状态。

这时,电加热器16A~16F的另一端部前端与支承部件23A~23F的有底孔24Aa~24Fa的轴方向间隙预先设定为大于热膨胀稳定时的电加热器16A~16F的轴方向热膨胀量,所以,它们之间不会相接而破损。

另外,有底孔23A~23F的内径与电加热器16A~16F的另一端部外径之间的径方向间隙在上述热膨胀稳定时也确保微小间隙,即使热介质油L在加热流路28A~28F内流动,与将电加热器16A~16F的两端固定时相比,可抑制电加热器16A~16F的振动。

根据本发明者的试验,电加热器16A~16F是采用通常用的外径15mm、长度900mm,或外径17.5mm、长度900mm~1300mm的尺寸,热介质的流速为3m/秒时,有底孔内径D与加热器外径d的间隙差(D-d)为0.2mm~0.4mm时,耐久性最好。

另一方面,由于加热流路28A~28F的断面积设定为基本等于入口、出口的断面积,所以,在热板的加热时,热板内的流速为一定速度,表面热传递也一定,可将热板保持为稳定的温度分布。

用预定时间将树脂热压固后,进行热板的冷却。本实施例中,由于热压固时的热板10、12的温度是400℃的高温,所以,如果将热板急剧冷却,则在热介质循环回路中产生温度不均,尤其在配管的法兰部热梯度大时,热介质油L容易从密封垫流出。另外,树脂上也因温度不均而产生热应力,该热应力使树脂成形品变形,降低成形品的尺寸精度。因此,热板10、12应以1~5℃/分的冷却速度渐渐冷却。

控制单元8向可控硅单元35输出所需电力输出信号,使可控硅单元35不向电加热器16A~16F供给电力。另外,控制单元8设定冷却控制阀45a的开度,使热板10、12的冷却速度在规定的范围内,使热介质油L的温度降低。热板温度达到250℃后,以-5℃/分以上的速度,用三通混合阀31进行冷却控制。

图6是热板的另一实施例,表示进一步加大热板的加热、加压面积,增加电加热器根数的情形。

图2实施例中,是将各加热流路一根一根地单纯直列配置,其流通阻力大,而本实施例中,是将相邻的若干根加热流路并排配置,以这些并排配置着的加热流路为单位进行直列配置。

即,该图中,在热板本体13的两端,形成一端闭塞的有底孔14a、14j,在它们之间设有8个贯通孔14b~14i。在这些有底孔及贯通孔14b~14i上,各设置一根与它们直交、并与一端侧(图6的下侧)及另一端侧(图6的上侧)连通的贯通孔15A、15B。

上述一端侧的连通贯通孔15A,在该连通贯通孔15A的两端开口部分别设有闭塞部件25a、25i,在贯通孔14a~14b间、贯通孔14e~14f间、贯通孔14i~14j间的部分设有圆柱状的闭塞部件25c、25e、25g,它们被液密地焊接固定着。

同样地,另一端侧的连通贯通孔15b,在该连通贯通孔15B的两端开口部设有闭塞部件25b、25h,在贯通孔14c~14d间、贯通孔14g~14h间设有圆柱状的闭塞部件25d、25f,它们被液密地焊接固定着。有底孔14a、14j的一端侧开口是开口状,分别作为入口26和出口27。

在上述8根贯通孔14b~14i内分别各插入一根电加热器16A~16H,这些贯通孔内壁与电加热器外周之间的间隙构成供热介质流过的加热流路28a~28h。

入口26、出口27、有底孔14a、14j、连通贯通孔15A、15B,它们的断面积设定为加热流路28a~28h的断面积的约2倍。

电加热器16A~16H,借助固定在其一端侧端部的法兰部18A~18H以挟住密封垫的状态固定在热板13的一端侧侧面,另一端侧端部插入支承部件23A~23H(该支承部件23A~23H液密地焊接在贯通孔14b~14i的另一端侧部分)的有底孔24A~24H内。电加热器16A~16H的另一端部与有底孔24A~24H之间在径方向和轴方向有间隙。这些间隙与图2、图4所示实施例同样地、在热膨胀稳定的正常工作时,有约0.2mm~0.4mm的径方向差,并且,在轴方向也有更大的间隙。

因此,在上述那样构成的热板的热介质循环回路中,从有底孔14a的开口流入的热介质油L流向另一端侧,进入另一端侧的连通贯通孔15B,从这里曲折地流过2根并排配置的加热流路,通过一端侧的连通贯通孔15A后,从另一端侧的连通贯通孔15B到达有底孔14j,再从出口27流出。

即,从入口26、从大径有底孔14a流入的热介质油L,通过另一端侧的连通贯通孔15B分流,流向二个加热流路28a、28b的另一端侧,在这里一边被电加热器16A、16B加热,一边流向加热流路28a、28b的一端侧,在一端侧的连通贯通孔15A处合流后,再次被分流,流入二个加热流路28c和28d,一边被电加热器16C、16D加热,一边从加热流路28c、28d的一端流向另一端。同样地,到达了另一端侧的热介质油L,在连通贯通孔15B合流后再次被分流,流向二个加热流路28e、28f,一边从它们的另一端侧向一端侧流动一边被加热,在一端侧的连通贯通孔15A合流后再分流,从二个加热流路28g、28h的一端侧一边流向另一端侧、一边被加热。热介质油L在加热流路28g、28h的另一端侧,通过连通贯通孔15B到达有底孔14j,再从热板本体13的出口27排出。

该实施例中,与大的热板面积对应地,电加热器数目也比上述最初的实施例增加,但是,由于将加热流路(该加热流路的断面积仅是连通贯通孔15A、15B、入口26、出口27的约2分之一倍)2根2根地并排配置,使热介质油L在连通贯通孔14A、15B间流过,所以,与把各加热流路一根一根直列配置时相比,可减少流路阻力。另外,由于并排配置着的加热流路的总共断面积设定为与入口、出口的断面积大致相等,所以,在热板的加热时,热板内流速是一定的速度,表面热传递也一定,可以将热板保持为更稳定的温度分布。

而且,由于一根加热流路的断面积设定为入口26、出口27、有底孔14a、14j、连通贯通孔15A、15B的约2分之一,所以,流过各加热流路的热介质油L的流量,与加热流路的断面积等于入口26、出口27时相比,热板内的热介质只要少量即可。可减轻加热时的运转成本。

另外,本发明的实施例中,是将温度传感器34设在上侧热板10上,但也可以设在下侧热板12上。另外,也可以在上下热板上都设置温度传感器,独立地控制上下各热板的电加热器。这时,虽然成本比设置一个温度传感器时高,但是对各热板的不同状态可高精度地进行控制。

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