一种抗氧阻聚的固化装置的制作方法

本实用新型涉及固化设备技术领域，尤其是涉及一种抗氧阻聚的固化装置。

背景技术：

传统的溶剂型涂料含有大量的挥发性有机物，对环境造成严重污染，在环境保护的背景需求下，紫外光固化涂料应运而生。紫外光固化涂料是指在紫外光照射下，涂料层吸收了光能，激发涂料中的光引发剂生成游离基；活性游离基激发涂料中的光固化树脂，使活性稀释分子中的双键断开并引起交联、聚合等化学反应，形成增长链，促使液态涂料固化成膜。由于绝大多数光固化工艺是在空气环境中进行的，且涂料和油墨大都是具有极大表面/体积比的材料，因而o2对光固化材料的自由基聚合反应有不容忽视的阻聚作用。在空气中光固化时，氧阻聚作用常常导致出现涂层底层固化，表面未固化而发黏的情况。氧阻聚最终可导致涂层表层出现大量的羟基、羰基、过氧基等氧化性结构，从而影响涂层的长期稳定性，甚至可能影响固化后漆膜的硬度、光泽度和抗划伤等性能。基于此，紫外光固化中，减小氧阻聚作用对涂层的影响就显得极为必要。

申请号为cn201410403729.3的中国专利公开了一种用于多孔低介电常数材料的紫外光固化工艺方法，包括将晶圆放置在紫外光固化反应腔的晶圆加热台上，晶圆上方布置有透明石英挡板，而且透明石英挡板上方布置有紫外灯；其中，透明石英挡板的上端密封，透明石英挡板的下端布置有多个孔，透明石英挡板的中间为与所述多个孔相通的空腔，透明石英挡板布置有与所述空腔相通的气体入口通道，气体入口通道布置在透明石英挡板的侧部；在紫外灯透过透明石英挡板向晶圆照射紫外光的同时，通过透明石英挡板的气体入口通道向空腔通入不影响紫外光固化处理的惰性气体，使得通入空腔的惰性气体从所述多个孔喷出。

上述利用紫外光对材料进行固化，在紫外灯照射的同时向待固化材料表面喷射大量惰性气体，惰性气体在待固化材料周围形成隔绝氧气的气体保护层，进而达到抗氧阻聚的目的；但是，上述专利仅提供了抗氧阻聚的气体保护思路，没有提供具体装置。

申请号为cn201620944074.5的中国专利公开了一种固化设备，包括：喷气组件，所述喷气组件用于向待固化基板面向喷气组件的第一表面喷出具有预设温度和预设压强的惰性气体，使所述待固化基板悬浮在所述喷气组件上方；所述待固化基板背离喷气组件的第二表面涂覆有预设溶液，且所述第一表面与所述第二表面相对设置；所述喷气组件包括：输气结构和喷嘴，所述输气结构用于向所述喷嘴的入口输入所述惰性气体，使所述惰性气体从所述喷嘴的出口喷出；所述输气结构包括：存气罐和第一管道，所述第一管道的一端与所述存气罐相连通，另一端与所述喷嘴的入口相连通，所述输气结构还包括设置在所述第一管道上的气体泵和预热器，所述存气罐用于存储惰性气体，所述气体泵用于驱动所述存气罐中的惰性气体向第一管道中流动，所述预热器用于对所述第一管道中的惰性气体加热；所述输气结构还包括：设置在所述第一管道上且位于所述气体泵与所述喷嘴之间的限流器，所述限流器用于通过调节经过所述第一管道中的惰性气体的流量，调整所述第一管道中的惰性气体的压强；可选的，所述固化设备还包括：第二管道和至少一个第三管道，所述第二管道垂直于所述第一管道，所述第三管道平行于所述第一管道，所述第一管道和所述第三管道分别位于所述第二管道的两侧，且所述第一管道的另一端、每个所述第三管道的一端均与所述第二管道的侧壁相连通，每个所述第三管道朝向所述第一表面的侧壁上设置有至少一个所述喷嘴；所述第二管道和所述第三管道均位于预设平面，每个所述喷嘴喷出惰性气体的方向均垂直于所述预设平面。

上述专利提供了一种固化设备，所述固化设备通过喷射高速惰性气体，将待固化材料悬置于惰性气体保护层中静置固化；上述固化设备无法适用于印刷场合，虽然待固化的油墨在惰性气体保护层中可以抗氧阻聚，但是，油墨等涂料在惰性气体中的固化速率与在空气中相差不大，因而无法满足工作效率的相关要求。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术中涂料和油墨等在空气中光固化时，氧阻聚作用常常导致出现涂层底层固化，表面未固化而发黏的情况的技术问题，提供一种抗氧阻聚的固化装置；所述固化装置在涂料和油墨等待固化表面形成隔绝氧气的气体层，避免出现涂层底层固化，表面未固化而发黏的情况，进而保证涂层的长期稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种抗氧阻聚的固化装置，其特征是，包括灯箱，灯箱内设有用于固化涂料的灯板，灯箱的侧面上沿其长度方向设有输气管，输气管的一端设有气体输入口，输气管的侧面上设有气体输出口，气体输出口喷出的气体与待固化涂料的表面形成隔绝氧气的气体层，灯箱内设有用于冷却灯板的水冷组件。

本实用新型中，灯板用于对涂料和油墨等进行固化，在固化过程中，设在输气管侧面的气体输出口喷出的气体与待固化涂料的表面形成隔绝氧气的气体层。在灯板的紫外光对待固化涂料进行照射固化时，涂料层吸收光能，激发涂料中的光引发剂生成游离基，活性游离基激发涂料中的光固化树脂，使活性稀释分子中的双键断开并引起交联、聚合等化学反应，形成增长链，促使液态涂料固化成膜，由于涂料层表面附有气体层，对涂料层的自由基聚合反应具有不容忽视的阻聚作用的氧气隔离于涂料层之外，故而可以有效克服氧阻聚作用所导致的涂料层出现涂层底层固化，表面未固化而发黏的情况。此外，在固化过程中，灯板释放的大量热量被设在灯箱内的水冷组件带走，故而可保证所述抗氧阻聚的固化装置正常稳定工作，延长其使用寿命。

作为优选，灯箱的侧面上沿其长度方向设有凹槽，凹槽的槽口处连接有两块沿灯箱长度方向的安装板，两块安装板之间沿灯箱厚度方向的间隙上覆盖有透光板，透光板和灯板均设在凹槽内，透光板与安装板的接触面为出光面。

灯箱的侧面上沿其长度方向设有凹槽，凹槽的槽口处连接有两块沿灯箱长度方向的安装板，两块安装板之间沿灯箱厚度方向的间隙上覆盖有透光板；在固化过程中，油墨或涂料中的有机物挥发，透光板一方面可以隔绝挥发出的有机物，防止其在灯板上积聚，造成灯板的光辐射强度下降，另一方面具有足够的透光性，以使得固化装置可以正常工作。

作为优选，安装板的截面呈l型，包括竖直段和水平段，水平段覆盖凹槽的槽口，截面呈h型的竖直段卡接凹槽的侧壁，输气管与竖直段的外侧壁相连接。

本实用新型中，安装板的截面呈l型，包括竖直段和水平段，水平段覆盖凹槽的槽口，截面呈h型的竖直段卡接凹槽的侧壁；通过上述设计，将固化装置分为两个功能结构，其一是位于灯箱内部的灯板、透光板和水冷组件，主要功能是对油墨及涂料进行固化；其二是位于灯箱外连接在安装板上的输气管，主要功能是喷出气体与待固化涂料的表面形成隔绝氧气的气体层，从而防止固化过程中发生氧阻聚作用。在具体应用过程中，上述两个结构在功能上统一配合，在结构上可拆卸独立，在发生故障是排查后只需要对应修理即可，因而可大幅提升装置的检修效率。

作为优选，水冷组件设在凹槽内，水冷组件通过螺栓与安装板相连接，水冷组件与透光板之间形成一个用于安装灯板的安装槽，安装槽的长度方向与灯箱的长度方向一致。

水冷组件与透光板之间形成一个用于安装灯板的安装槽，因而灯板贴近水冷组件，在应用过程中，水冷组件快速带走灯板上耗散出的热量，进而可延长灯板的使用寿命。

作为优选，水冷组件的端面与灯箱的端面共面，水冷组件的一端设有进水口和出水口，水冷组件内部的水道呈u型，水道的竖直段沿水冷组件的长度方向，水道的两条竖直段分别连接进水口和出水口。

水冷组件的端面与灯箱的端面共面，水冷组件的一端设有进水口和出水口，水冷组件内部的水道呈u型，水道的两条竖直段分别连接进水口和出水口；通过上述设计，水冷组件中水道连接的进水口和出水口位于水冷组件的同一端面，冷却水自进水口流入，经水道与灯板热交换后，自出水口流出，流出后的高温冷却水可在水冷组件外降温，然后再经与出水口位于同一端面的进水口流入水道进行二次热交换，从而实现冷却水的循环利用，一方面可降低水资源的损耗，另一方面可精简固化装置的结构，无需额外附加供水装置。

作为优选，灯板呈矩形状，灯板与水冷组件的侧面相连接，灯板上的led模组位于透光板在灯板上的投影区域内。

灯板与水冷组件相连接，从而提升水冷组件的热交换效率；此外，灯板上的led模组位于透光板在灯板上的投影区域内，从而可实现透光板面积足够小的条件下灯板的光照最大限度地经透光板射出，从而保证装置的固化效率。

作为优选，灯板的两侧沿灯箱的长度方向设有走线槽。

走线槽的主要作用是为灯板的电路连接提供便利，走线槽的布置形状依照灯板上led模组的线路进行设计。

作为优选，透光板由石英玻璃制备。

石英玻璃具有极低的热膨胀系数，高的耐温性，极好的化学稳定性，优良的电绝缘性，极佳的透紫外光谱性能以及透可见光及近红外光谱性能，并有着高于普通玻璃的机械性能；在固化过程中，基于灯板较高的热辐射及对透光板的光学性能要求，选用石英玻璃制备透光板，可提高固化装置的工作效率。

作为优选，气体输出口沿输气管的长度方向等间距排布，气体输出口共面且所在平面与透光板平行，以气体输入口沿为始，气体输出的口直径沿输气管的长度方向逐渐增大。

由于输气管呈长条状，气体输入口位于输气管的一端，而气体输出口沿输气管的长度方向等间距排布，当气体输入时，沿输气管长度方向气体压强逐渐降低，进而导致不同位置的气体输出口流出的气体流速不同；本实用新型中，气体输出口沿输气管的长度方向等间距排布，气体输出口共面且所在平面与透光板平行，以气体输入口沿为始，气体输出的口直径沿输气管的长度方向逐渐增大，通过对不同位置的气体输出口的孔径调节，近似保证输气管各位置的气体输出流速近似相等，进而避免因保护气体流速不均造成油墨或涂料的固化效果不均。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：所述固化装置在涂料和油墨等待固化表面形成隔绝氧气的气体层，避免了固化过程中氧气对待固化涂料的阻聚作用，进而避免出现涂层底层固化，表面未固化而发黏的情况，进而保证涂层的长期稳定性。

附图说明

图1是本实用新型中整体的一个结构示意图。

图2是本实用新型中整体的另一个结构示意图。

图3是本实用新型的爆炸图。

图4是本实用新型中整体的一个剖视图。

图5是本实用新型中水冷组件的一个结构示意图。

图6是本实用新型中水冷组件的另一个结构示意图。

图7是本实用新型中安装板与输气管的一个结构示意图。

图8是本实用新型中安装板与输气管的另一个结构示意图。

图9是本实用新型中灯板的结构示意图。

图10是本实用新型中走线板的结构示意图。

图中：1、灯箱，1a、凹槽，2、灯板，3、输气管，3a、气体输入口，3b、气体输出口，4、水冷组件，5、安装板，5a、竖直段，5b、水平段，6、透光板，6a、出光面，7、安装槽，8、进水口，9、出水口，10、水道，11、led模组，12、走线槽，13、走线板，14、安装凸台，15、螺栓安装孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语”纵向”、“横向”、“上“、“下”、“前”、“后“、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例：

一种抗氧阻聚的固化装置，包括灯箱1，灯箱内设有用于固化涂料的灯板2，灯箱的侧面上沿其长度方向设有输气管3，输气管的一端设有气体输入口3a，输气管的侧面上设有气体输出口3b，气体输出口喷出的气体与待固化涂料的表面形成隔绝氧气的气体层，灯箱内设有用于冷却灯板的水冷组件4；灯箱的侧面上沿其长度方向设有凹槽1a，凹槽的槽口处连接有两块沿灯箱长度方向的安装板5，两块安装板之间沿灯箱厚度方向的间隙上覆盖有透光板6，透光板和灯板均设在凹槽内，透光板与安装板的接触面为出光面6a；安装板的截面呈l型，包括竖直段5a和水平段5b，水平段覆盖凹槽的槽口，截面呈h型的竖直段卡接凹槽的侧壁，输气管与竖直段的外侧壁相连接；水冷组件设在凹槽内，水冷组件通过螺栓与安装板相连接，水冷组件与透光板之间形成一个用于安装灯板的安装槽7，安装槽的长度方向与灯箱的长度方向一致；水冷组件的端面与灯箱的端面共面，水冷组件的一端设有进水口8和出水口9，水冷组件内部的水道10呈u型，水道的竖直段沿水冷组件的长度方向，水道的两条竖直段分别连接进水口和出水口；灯板呈矩形状，灯板与水冷组件的侧面相连接，灯板上的led模组11位于透光板在灯板上的投影区域内；灯板的两侧沿灯箱的长度方向设有走线槽12；透光板由石英玻璃制备；气体输出口沿输气管的长度方向等间距排布，气体输出口共面且所在平面与透光板平行，以气体输入口沿为始，气体输出的口直径沿输气管的长度方向逐渐增大。

如图1至图4所示，灯箱呈立方体状，灯箱的一个侧面沿灯箱的长度方向设有凹槽，灯箱两端的端面凸出凹槽的槽口；凹槽的槽口处连接有两个安装板，安装板的竖直段与凹槽的侧壁卡接，两个安装板的水平段沿灯箱的厚度方向对称安设；输气管沿灯箱的长度方向与连接安装板的竖直段相连接；透光板连接在两个安装板板形成的间隙内，透光板位于凹槽内；安装板的水平段上沿灯箱的长度方向设有安装凸台14，截面呈u型的走线板13一端抵接安装凸台，一端抵接位于凹槽内的水冷组件，从而在透光板与水冷组件之间形成安装槽；灯板设在安装槽内且与水冷组件贴紧连接，灯板上的led模组朝向透光板且位于透光板在灯板上的投影区域内。

如图5和图6所示，水冷组件呈立方体状，进水口和出水口设在水冷组件的同一端面上，水冷组件沿灯箱的长度方向设在凹槽内部；本实施例中，水冷组件的水道呈u型，其中，进水口连接两个竖直水道，出水口连接一个竖直水道；水道的横截面呈矩形状，出水口所连接水道的截面积大于其中一个进水口所连接水道的截面积，出水口所连接水道的截面积与进水口所连接的两个水道的截面积之和相等；进水口所连接的两个水道并行后与出水口所连接水道通过水道的弯折段连接；在水冷过程中，冷却水自进水口流入水道，由于进水口所连接的水道数目为两个，因而可增大水冷组件与灯板之间的热交换效率，升温后的冷却水汇流后经出水口所连接的水道流出，在水冷组件外冷却后再经进水口流入水冷组件进行二次热交换，从而可以有效节约水资源。

如图7和图8所示，安装板的截面呈l型，包括竖直段和水平段，其中，水平段上沿灯箱的长度方向设有等间距排布的螺栓安装孔，螺栓穿过螺栓安装孔连接安装板的水平段与安装凸台；安装板的竖直段截面呈h型，竖直段的槽口卡接灯箱凹槽的侧壁，竖直段的外壁面上沿灯箱的长度方向设有输气管，气体输入口设在输气管的一端；气体输出口沿输气管的长度方向等间距排布，气体输出口共面且所在平面与透光板平行，以气体输入口沿为始，气体输出的口直径沿输气管的长度方向逐渐增大。

如图9和图10所示，走线板的截面呈u型，走线板的中心区域为矩形状通槽，灯板设在矩形状通槽内；灯板的两侧沿灯箱的长度方向设有走线槽，本实施例中，灯板仅单侧设有走线槽；灯板与水冷组件相连接，灯板的中心区域设有led模组，灯板上的led模组位于透光板在灯板上的投影区域内。