Macchina automatica per spalmatura ed essiccazione di film, corsa da 300 e 400 mm

Macchina automatica per spalmatura e asciugatura di film - Serie TOB-VCH

Una piattaforma piana riscaldata, due corse di spalmatura: TOB-VCH-300X250 (300 mm) e TOB-VCH-400X250 (400 mm)

Panoramica del prodotto e applicazioni ideali

Il TOB-VCH è un spalmatore a letto piano riscaldato: una racla si muove su un substrato tenuto in posizione da vuoto a una velocità impostata, deposita un film umido di spessore controllato e la piastra sottostante asciuga quel film fino a 130 °C senza che il film venga sollevato e spostato. La colatura e l'asciugatura avvengono sulla stessa superficie, quindi un campione passa da impasto liquido a film asciutto e maneggiabile in un unico passaggio e con una sola configurazione.

Due modelli condividono questa piattaforma. Utilizzano la stessa lama, lo stesso concetto di piastra a vuoto, lo stesso PLC e touch screen e la stessa unità di azionamento da 0-120 mm/s; differiscono per la corsa di spalmatura (300 mm o 400 mm), la lunghezza della piastra a vuoto (415 mm o 515 mm), il sistema di riscaldamento, la potenza e l'ingombro. Le differenze sono presentate fianco a fianco nella sezione delle specifiche, in modo da poter scegliere un modello senza dover leggere due pagine separate.

Ideale per:

• Film sottili ceramici, in cui uno strato verde deve essere colato in piano ed essiccato senza screpolature
• Film sottili di cristallo e speciali nano che richiedono uno spessore umido ripetibile nell'intervallo dei micrometri
• Impasti per elettrodi di batterie su foglio di rame o alluminio, incluso LFP, in cui l'intervallo 0-120 mm/s è impostato per tale reologia
• Qualsiasi laboratorio che passa dalla colatura manuale a una corsa motorizzata, dove la variazione da operatore a operatore è il problema da risolvere

Questo è uno strumento per colatura a lama, non un spalmatore di produzione. Se il vostro processo è definito da una testa a fessura anziché da una lama, il spalmatore a fessura da laboratorio TOB-JYCM-800 è la scelta più adatta; se avete bisogno di una spalmatura continua su un nastro in movimento anziché su un foglio alla volta, guardate il macchina per spalmatura roll-to-roll TOB-SY300J.

TOB-VCH-300X250 configurato su un banco da laboratorio, con coperchio aperto e applicatore a racla sul letto di spalmatura.

Diteci l'impasto liquido, lo spessore umido che desiderate raggiungere e le dimensioni del vostro campione più grande, e vi diremo se la corsa da 300 mm o da 400 mm lascia abbastanza margine alla fine del passaggio.

Specifiche complete

Tutto ciò che non cambia tra i due modelli si trova nella prima tabella; tutto ciò che cambia è nella seconda, in due colonne, in modo che una differenza possa essere letta su una singola riga.

1. Specifiche condivise

2. In che modo i due modelli differiscono

Le dimensioni esterne sono approssimative e vengono confermate rispetto al disegno finale prima della spedizione. Altri due membri della famiglia non sono inclusi in questa pagina: il modello con corsa più breve TOB-VCH-300X200 e le macchine roll-to-roll su scala industriale.

Componenti elettrici e meccanici

Le parti che determinano la durata della calibrazione della macchina sono elencate di seguito. Tre elementi differiscono tra i due modelli e sono mostrati in entrambe le colonne anziché mediati.

Per soddisfare i requisiti di consegna, il fornitore si riserva il diritto di sostituire i componenti con alternative di grado equivalente di altri marchi in base alla disponibilità di mercato, senza preavviso al cliente.

Perché una piastra sottovuoto riscaldata cambia il film

Un film umido è fragile nei primi minuti della sua vita. Qualsiasi cosa lo tocchi, lo inclini o lo asciughi in modo non uniforme si manifesta in seguito come un gradiente di spessore, un bordo incrinato o un foro di spillo, e a quel punto la causa è difficile da isolare. La piastra affronta tre di queste modalità di guasto contemporaneamente.

Mantiene il substrato piatto. Il foglio di rame e di alluminio arriva con una curvatura e la memoria del rotolo. Fissati con nastro adesivo ai bordi, formano ancora un ponte al centro, e la lama taglia quindi un film che è più sottile sopra il ponte e più spesso ai bordi. Il vuoto tira l'intero foglio su una faccia in alluminio lavorata meccanicamente, in modo che la lama veda un unico piano per tutta la sua larghezza.

Asciuga dal substrato verso l'alto. Il calore attraversa la piastra e il foglio fino alla parte inferiore dello strato umido. Il solvente fuoriesce dalla superficie libera mentre il film è ancora ancorato al sottostante foglio, il che è l'opposto dell'asciugatura di un campione in forno su un vassoio, dove il film può formare una crosta, fare vesciche o sollevarsi ai bordi mentre si restringe.

Elimina la fase di manipolazione. Colare, asciugare, quindi rilasciare il vuoto e prelevare il campione come film finito. Non bisogna trasferire nulla da umido, quindi non c'è cedimento, non c'è arricciamento e non c'è un nuovo allineamento del campione tra la stesura e l'asciugatura.

Il limite massimo è 130 °C, mantenuto a ±2 °C da un controller digitale. Ciò copre acqua, etanolo, NMP e la maggior parte dei solventi a basso punto di ebollizione utilizzati nel tape casting, ma si tratta di una temperatura di essiccazione, non di sinterizzazione o ricottura; se il vostro processo richiede 200 °C o più, questo è lo strumento sbagliato indipendentemente dal modello.

Caratteristiche ingegneristiche chiave

• Riscaldamento uniforme su ampia superficie. Il modello 300X250 si riscalda dalla piastra sull'intera area di lavoro; il 400X250 si riscalda uniformemente dall'alto e dal basso. Entrambi mirano allo stesso obiettivo: nessuna fascia fredda alle estremità della corsa, dove un film si asciuga più lentamente e finisce con una microstruttura diversa rispetto al centro.
• Lama azionata da motore, velocità continua. Il carrello è azionato da un motore passo-passo e la velocità è impostata sul touchscreen in un intervallo compreso tra 0 e 120 mm/s. La stesura manuale lega lo spessore del film alla velocità con cui l'operatore capita di spingere, motivo per cui due persone producono due campioni diversi da un'unica sospensione.
• Piastra in alluminio a vuoto. Il foglio viene posizionato e rilasciato in pochi secondi senza nastro adesivo e la pompa integrata priva di olio significa che non è necessaria alcuna linea del vuoto esterna; è invece possibile collegare una sorgente esterna se il laboratorio ne possiede già una.
• Applicatore di film standard, fessura da 0-6 mm. Lo spessore umido è impostato dalla fessura anziché per tentativi, ed è possibile sostituire la stesura manuale con applicatori a barra o altri dispositivi di dosaggio quando si desidera un regime di taglio differente.
• Piccolo a sufficiente per una glovebox. L'intera macchina è costruita per essere inserita all'interno di una scatola ad atmosfera inerte, il che la rende utilizzabile per litio metallico, sodio e altri materiali sensibili all'aria in cui la sospensione non può essere esposta all'aria del laboratorio tra la colatura e l'asciugatura.
• PLC con touchscreen. La lunghezza della corsa, la velocità del carrello, la temperatura e la sequenza del vuoto sono impostate come parametri anziché come arresti meccanici, consentendo di annotare una ricetta, ripeterla e consegnarla all'operatore successivo.

Raccomandazioni operative, manutenzione e sicurezza

1. Prima e durante un ciclo di rivestimento

1. Pulire la piastra e la lama con alcol e un panno morbido. Un singolo frammento di sospensione secca sotto la lama si evidenzia come una striscia longitudinale nel film.
2. Posizionare il foglio o il substrato sulla piastra a vuoto, attivare il vuoto e verificare che il foglio sia piatto su tutti e quattro i lati prima di procedere.
3. Impostare la fessura umida sull'applicatore, ovunque nell'intervallo 0-6 mm, e bloccarla.
4. Inserire la lunghezza della corsa e la velocità del carrello sul touchscreen. Entrambe sono continue, quindi il numero scritto nel quaderno di laboratorio corrisponde al numero eseguito dalla macchina.
5. Impostare la temperatura della piastra e attendere che si stabilisca sul valore impostato entro ±2 °C. Effettuare la colatura su una piastra la cui temperatura sta ancora salendo produce un film che si asciuga a una velocità variabile lungo la sua lunghezza.
6. Colare, quindi lasciare il film sulla piastra ad asciugare prima di rilasciare il vuoto e sollevare il campione. Rilasciare troppo presto è il modo più comune per ottenere un film arricciato o fessurato.

La stessa macchina con il coperchio chiuso, la posizione in cui viene lasciata mentre un film si asciuga sulla piastra.

La piastra rimane alla temperatura impostata dopo l'arresto del carrello. Spostare i campioni con pinzette o una lama, non con le dita.

2. Manutenzione e sicurezza

• Pulizia. Pulire regolarmente con un panno morbido inumidito con alcol e mantenere la piastra e la lama libere da residui di sospensione essiccata.
• Lubrificazione. Oliare le parti in movimento affinché il carrello continui a scorrere fluidamente; una guida di scorrimento secca si manifesta inizialmente come un'irregolarità nella velocità.
• Lunghi periodi di inattività. Pulire le superfici in movimento, quindi spruzzarle con olio antiruggine prima di riporre la macchina.
• Elementi di fissaggio. Controllare viti, dadi e perni secondo una pianificazione. Un elemento di fissaggio allentato su una macchina di rivestimento rappresenta sia un rischio per la qualità che un rischio per la sicurezza.
• Mani lontane dalla zona di movimento. Non mettere mai le mani o qualsiasi altra parte del corpo nell'area di movimento o nella zona di lavoro mentre la macchina è in funzione e consentire a una sola persona alla volta di azionare la macchina, in modo che nessuno venga sorpreso da un avvio inatteso.
• Nessun smontaggio non autorizzato. Tecnici esterni e personale non designato dalla fabbrica non devono smontare l'apparecchiatura.

FAQ di ingegneria

Q1: Perché fermarsi a 130 °C e cosa non può asciugare questa macchina?

Perché 130 °C è una temperatura di asciugatura, non una temperatura di trattamento termico. Rimuove acqua, etanolo, NMP e gli altri solventi a basso punto di ebollizione utilizzati nel nastro colato abbastanza rapidamente affinché il film si fissi mentre le particelle si trovano ancora dove la lama le ha depositate. Ciò che non farà è ricuocere una ceramica, sinterizzare un catodo o eliminare un additivo ad alto punto di ebollizione che evapora solo sopra i 200 °C. Se la vostra ricetta richiede tali temperature, la limitazione è la piastra, non il modello, e un forno a tubo o un rivestitore ad alta temperatura è lo strumento corretto.

Q2: Perché mantenere il foglio in posizione con il vuoto anziché fissarlo con del nastro adesivo?

Il nastro adesivo tocca solo i bordi, quindi il centro di un foglio arricciato forma comunque un ponte e la lama passa sopra quel ponte tagliando un film più sottile di quanto indicato dalla fessura. Il vuoto agisce sull'intera area contemporaneamente e tira il foglio su un piano lavorato a macchina. Inoltre, non lascia alcun adesivo sul foglio, il che è importante se il foglio rivestito passa direttamente in una fase di assemblaggio della cella in cui i residui potrebbero contaminare l'accumulo.

Q3: Racla a lama (doctor blade) o applicatore a barra - quale scegliere e perché?

La lama è lo strumento standard su questa piattaforma: una fessura, una velocità, un film di spessore costante sull'intera corsa, che è ciò che si desidera quando la variabile studiata è la sospensione piuttosto che il metodo di rivestimento. Un applicatore a barra applica una storia di taglio differente ed è migliore per film molto sottili o per riprodurre la ricetta di una pubblicazione scientifica che specifica una barra a filo. Entrambi possono essere utilizzati qui; la lama viene fornita di serie e la barra è un'opzione di stesura manuale.

Q4: Perché il modello 400X250 richiede 3 kW mentre il 300X250 necessita di 1,5 kW?

In coerenza con le due differenze elencate nella tabella delle specifiche: la piastra è più lunga (515 mm contro 415 mm) e il 400X250 si riscalda dall'alto e dal basso, mentre il 300X250 si riscalda dalla piastra. Un'area riscaldata più lunga unita a una seconda superficie di riscaldamento richiede circa il doppio del calore da fornire, che è all'incirca la differenza tra 1,5 kW e 3 kW. È anche il motivo per cui il 400X250 richiede una verifica della propria alimentazione prima dell'installazione anziché condividere un circuito da banco.

D5: Perché inserire una macchina spalmatrice all'interno di una glovebox?

Perché per il litio metallico, il sodio e diversi sistemi a solfuri la sospensione non può essere esposta all'aria del laboratorio tra la colatura e l'asciugatura. L'umidità e l'ossigeno reagiscono sulla superficie del film fresco e il danno si verifica prima che il campione raggiunga una cella. La colatura e l'asciugatura all'interno della scatola mantengono l'intera sequenza in un'unica atmosfera, motivo per cui la macchina è anche costruita in modo compatto: uno strumento che non passa attraverso l'anticamera è uno strumento che non può essere utilizzato in questo modo.

D6: Quale modello mi serve, il 300X250 o il 400X250?

Parti dal campione, non dalle specifiche. La corsa deve essere più lunga del campione più lungo più un tratto iniziale e un tratto finale su ciascuna estremità, altrimenti la lama sta ancora accelerando o sta già decelerando su una parte della pellicola. Verifica poi la lunghezza della piastra di aspirazione rispetto a quello stesso campione, poiché una piastra da 415 mm non può trattenere utilmente un foglio da 400 mm con margine su entrambe le estremità. Verifica infine l'ingombro e l'alimentazione: 560 x 530 mm a 1,5 kW, oppure 660 x 550 mm a 3 kW. Se persino la corsa da 300 mm lascia una piastra troppo inutilizzata per i campioni che utilizzi effettivamente, il modello più corto 300X200 della stessa famiglia rappresenta la soluzione più piccola ed economica.

Inviateci la sospensione, lo spessore umido, il solvente e le dimensioni del campione più grande che dovete rivestire, e vi diremo quale delle due corse è adatta e se l'applicatore standard da 100 mm è sufficiente o se avete bisogno della versione da 150 mm o 250 mm.

tob.amy@tobmachine.com| +86 181 2071 5609

Recensito da: Science Wang, Six Sigma Black Belt, Battery Lines | Ultimo aggiornamento: 2026-10-21