超音波喷涂-防指纹油药液喷涂机设备.doc

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超音波常压AS镀膜设备方案书.doc )
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目录

1. 系統簡介 3
2. 原理與工藝描述 5
3. 設備Layout規劃 7
4. 主要單元配置說明 8
5. 產能與節拍分析 12
6. 設備規格 14
7. 設備驗收 16

1. 系统简介

1.1. 概要
AF-400s系统针对钢化玻璃膜的AS(AF)膜层镀膜工艺设计的专用机种，系全中国第一款以超音波雾化方式取代传统二流体喷头的常压AS镀膜机。是一款雾化颗粒细微、沉积披覆性佳、整体CoO最低、保养最容易的连续式常压蒸镀机。系统搭配多项基础理论为后盾而研发的机制。

1.2. 系统特点
n 可额外选购高效能大气等离子机构(JET型式)，一般客户可不用选购即可镀膜
n 可以与上、下游机构对接(尤其是后段隧道炉)，实践流水线生产的生产理念
n 药水用量采用医疗级别精密流量控制系统，流量误差值保持于5%以内，精度佳
n 药水利用率超高，耗用量低，蒸发量稳定
n 设置残余药水回收机构，可将两侧未利用的药水进行回收，可于B规产品镀膜时再利用。
n 可协助客户建置流水线式生产线或是批次式生产线

1.3. 应用范围与设备实照
n 钢化玻璃保护膜/CG工艺等表面AS(AF)膜层镀膜专用设备

AF-400s安装于千级车间实机照片，搭配回路式流水线连续生产系统

2. 原理与工艺描述

AF-400s型超音波常压AS蒸镀系统为一非传统真空原理的镀膜系统，其镀膜原理为：
经调配出蒸气压高、沸点低的PFPE药水，经carrier gas(载气)于常温常压环境，经高频超音波震荡雾化后，以微米颗粒方式，有方向性、带有动能的往玻璃表面移动，与表面既有的OH官能基开始结合。此方向性、非真空状态的方向性雾化机制，称为常压蒸镀。如下图所示：

超音波雾化药水系统

雾化的药水带有方向性与动能

被镀物等速限性移动通过药水雾化区

然而雾化后的药水与玻璃材质表面的附着力，有赖高效能常压等离子机制布植高密度的
OH官能基，才能与药水中的硅键(Si)形成化学键结，通过客户规范的磨耗要求。

经过上述描述，本单元的核心关键为：
(1) 等离子
(2) 药水的特性(需选用蒸气压高，但沸点约85℃左右的尤佳)
(3) 喷嘴数量与高度(若来料速度超过1米/每分钟，建议备置两组药水喷嘴)
(4) 雾化用载气加压压力
(5) 配合节拍后，各单元线速度的调整

若线速度过快，OH官能基产生的密度不足，也无法提升膜层附着力。建议线速度为0.5~0.8米/每分钟尤佳。

3.设备Layout规划

本系统外观规格尺寸：

流片方向：右进左出(可依客户车间动线变更方向)

(实际规格与配置以最终版本图面为主)

4. 主要单元配置说明

本设备核心单元如下(列举AF-400s外观)：

4.1传动模块
系统搭配可调速传动模块，以及铝合金或是物理钢化玻璃载盘运行。

可调速工程塑料管轮+轮轴传输

4.2 超音波药水雾化模块

AF-400s 超音波单喷头款机种

超音波药水雾化模块示工作示意图：

单支喷头：

超音波喷头至产品距离：25~50mm(可依据工艺参数搭配调整)

雾化压力：0.2~0.8Kg/cm2(可依据工艺参数搭配调整)
雾化幅宽：单支20~50mm(与模块高度有关联)

超音波喷嘴3D图

4.3 药水供应模块
本系统采用业界控制药水精度最高的医疗级别双管注射帮浦，精确控制每分钟供药量。

步进马达控制无间段双管式医疗用高精度药水供应机制
有鉴于药水活性过强，本系统规划的保存方案于客户端实施已有实质成效，具体特色如下：
我司系统药水存放设计为常压除湿装置，放置容器为装置药水的玻璃材质器皿或是PP材质的塑料瓶(药水商提供)。

湿度控制，系统设定相对湿度约为40%RH以下。

电子湿度控制，确保药水勿受潮变质

备注：
无论客户端选择何种品牌的AS药水，其药水本身的活性均较强烈，暴露于大气中，极易与空中的水气(H2O)产生接枝聚合反应，造成药水提早完成SAMs键结反应，影响实际镀膜效能。故本系统提供的实时监控可以让使用单位较精准预估药水供给量，不至于造成浪费或是储存过量的药水于在线，减少药水变质的风险。

5. 产能与节拍分析

本系统设计适合提供3.5”~24” CG产品的AS镀膜。根据实际量产经验，采用铝合金或物理钢化玻璃承载盘运行(客户需自行采购载盘)，将拥有低成本与高产能的双重优势。
*承载盘面积：420mm*650mm(载盘可使用铝合金或钢化玻璃材质)

420mm

650mm

钢化玻璃膜盘产能规划一览表(列举热门机种)

窗口区对角线
每小时产能
AF-400s型
每盘建议摆放片数
iPhone4
2130
30
iPhone5
2130
30
S4
1420
20
Notte2
1420
20
Note3
1420
20
S5
1420
20
SONY Z1/Z2
1420
20
HTC new one
1420
20
小米2S
2130
30
小米M3
1420
20
iPad mini
639
9
iPad Air
355
5

*本表尺寸仅供常规参考，实际摆盘片数请以客户提供的实际样品外观尺寸为主
计算公式：
(1) 线速度0.8米/min
(2) 产能：80cm*60min/(65+2)mm=71盘/每小时
(3) 每盘片数*每小时盘数=每小时产能

6. 设备规格

6.1设备规格
项次
项目
规格
备注
机台规格
1
设备尺寸
1300(D)*3200(W)*1800(H)
1. 单位:mm
2. 不含三色灯高度
2
重量
≦500Kg

3
电源
220V/50Hz/1PH/＜6A
接地<10Ω
4
线速度
0.5~0.8米/min
承载盘输送速度
5
有效镀膜宽度
400mm

6
投出料方式
铝合金或钢化玻璃材质的承载盘
人工投料流水线运行
7
CDA或氮气
压力: 0.4~0.8kg/mm2
管径:Ø12㎜PU管
流量:<10L/Min
雾化药水用

6.2 厂务规格
项次
项目
规格
备注
1
需求电源
220V/50Hz/1PH＜10A
接地<10Ω
2
厂务排气
管径1英吋, 1000 L/min
机台废气排放
3
厂务CDA
压力:0.4~0.8kg/cm2
管径: Ø 12mm PU管
流量<10L/min
气体含油量：<0.003ppm
气体含水量：露点< - 23 ℃
雾化药水用
4
维修空间
60cm以上
放置在通风良好(环境温度小于 30 度)的地方。保留左右及上方有 150mm 以上散热的空间，保留后方有100mm的线路空间

6.3 采购单位配合工程范围
项次
项目
内容
1
厂务工程
(1) 电源工事
(2) 接地线
(3) 排气配管
(4) 气体配管
（报价内容不含厂务设备装设，如排气管路、N2气体管路、电源线/地线设置）

6.4安装时程表
项次
项 目
施工内容
时程 (天)
备注
1
2
3
4
1.
设备移机
设备各部件移入贵司

2.
机台安装
机台安装与定位

3.
厂务安装
各utility管路配置

4.
整合测试
确认各部件连结、运作情形

5.
流片、效能测试
实际操作测试

6.5 售后服务
甲、 提供书面数据
验机完成后，提供操作说明书1份：
(1).内容：安全规定、规格、各部位说明、安装、操作说明、问题解决、维修保
养、耗材编号、零件编号。
(2).附件：规格图、线路图。

乙、 服务范围
(1) 自验收日起，设备本体保固12个月，保固期间内，在正常使用情况下无偿更换
损坏之零组件。(耗材除外)
(2) 保固期间内，耗材更换费用需由采购单位负担。
(2) 但若操作在设备不能负荷范围内，导致相关零组件损坏，敝公司不负赔偿责任。
(3) 遇地震、火灾、台风、海啸等不可抗拒灾害导致设备损坏，敝公司不负赔偿责任。
(4) 非使用原厂零组件直接，间接造成设备损坏时，敝公司不负赔偿责任。
(5) 若因设计不当，造成设备有损坏或瑕疵，敝公司将无偿更换瑕疵或损坏之零组件。
(6) 保固期后，贵单位需自行负责更换零组件所需的耗材及服务费用。

7. 设备验收

7.1本方案提供下列符合量产需求的验收方式：
设备需求

Pass Line
950±20mm
承载方式
铝合金或钢化玻璃承载盘(客户自备)
重量(kg/m2)
＜500kg/m2
适合产品厚度
0.09~1.8mm
线速度
0.5~0.8m/min(可调)
喷涂高度
25~50mm(可调)
单喷头雾化幅宽
20~50mm(根据高度变动)
tact time
数据参考 ：6.产能与节拍分析
制程需求
镀膜方式
SAMs微米级超音波雾化喷发镀膜
镀膜后水滴角
镀膜烘烤后水滴角：≧110°(保存良好的药水，浓度为千分之五)
烘烤条件
20分钟或以上，130~150℃(IR隧道炉或烤箱)，烘烤磨耗后水滴角：≧100°
镀膜药水
验机用药水由客户自备
表面摩擦系数
≦0.03~0.07(视药水与量测方式而异)
耐磨性测试
接触面积: 2cm* 2cm
钢丝绒:日本Bon Star #0000 磨耗机:P-339(国产)
载荷: 1kgf
测试往复距离:40~50mm
测试速度: 50~60 cycles/min
Cycles: 2000 run 水滴容积：2~2.5μl(微升)
规格: 以上条件磨耗后接触角≧100°
药水用量
6~8克/每分钟(符合上述耐磨性测试条件与0.5~0.8米/分钟的线速度)

量测环境要求：
(1)环境温度：18~25℃
(2)相对湿度：＜50%RH
(3)水滴接触角用水必须为去离子水或蒸馏水
(4)需提供经化学钢化的玻璃

7.2 提升附着力的关键：

(1) 等离子(Plasma)表面接枝(OH官能基)
(2) 来料前湿制程清洗(超声波或平板清洗机)
(3) 特殊微米级雾化模块设计

备注：
来料镀膜面的清洁度不是看不见就很干净，我们会针对来料进行水滴角抽检，根据我司团队镀膜经验，产品来料水滴角状态反应如下：

 ＞70度：严重污染，一般酒精擦拭不掉，需特殊溶剂擦拭。有此现象，可能未经超声波
清洗或烘烤油墨污染(烤箱排风问题)，或可拨胶残胶污染。未经前处理擦拭，其
AS镀后经无法通过客户要求。
 60~70度：同上，一般有此问题同一片区间都是由60~75度间。
 50~60度：中度污染，需经前处理擦拭。否则磨耗只能过1000~1500次，偶而可过2000
次。不在意质量的项目可以轻易过关。
 30~50度：轻度污染，有可能是保护膜导致，经擦拭工艺可改善，大部分CG是此状态，
问题不大。
 30~15度：经清洗或处理后的优质产品，毋须特殊擦拭，可轻易达成镀膜功能要求(2000
次)
 ＜20度：客户来料刚刚清洗完不到五小时，且未包装覆膜过，直接以料架来料。属特优
           玻璃，AS镀膜可轻易达3000次磨耗要求。此类客户不多。

所以在我们方案的工艺流程中，有设置多个检测稽查点来观察表面能现象，藉此来监控镀膜质量。

QC稽核用表格

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