一种柔性碟形防水碳纤维加热片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种热效率高，安全性好的柔性碟形防水碳纤维加热片，包括：设于外层的碟形铝塑复合膜下盒和铝塑复合膜盖，设于内层的发热单元和电极耳，设于在外部的电极端子；发热单元由碳纤维发热丝、载体与载体盖组成；碳纤维发热丝安放在载体所设连续的凹槽中，碳纤维发热丝伸出端、电极片与金属压片，通过激光焊焊接在一起，形成导电连接；由铝塑复合膜下盒、发热单元、电极耳和铝塑复合膜盖组装成的加热片，通过二次热封工艺后，成为可耐80MPa水压以上的水密结构。本实用新型具有质地轻薄、美观、可弯折与经久耐用等优点，在配备电源与温控电路后，特别适用于低温环境下，需要加热保温的防寒服、医疗设备、汽车等产品使用。
【专利说明】一种柔性碟形防水碳纤维加热片
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电热【技术领域】，具体涉及一种柔性碟形防水碳纤维加热片。
【背景技术】
[0002]传统加热片，如:陶瓷加热片、云母加热片等，通常采用镍铬合金丝作为发热源，在弯角转绕处，电阻大，发热剧烈，易断裂，使用寿命短。PTC加热片虽然性能较好，但与传统加热片一样，依然存在热转换效率低、不能弯折的问题，带来使用上的不方便。
[0003]此外，有些产品需要在室外或经常性的拆洗使用，要求加热片具有防水功能。有些专利文件提出，将电源线与发热体在内部连接，然后，用热法将外层保护膜熔合在一起，形成密封结构，希望达到防水效果。由于电线是圆形的缘故，电源线截面的下半部与保护膜之间仍然会空隙存有，即便用胶水将空隙填满，由于加热片在使用过程中，电源线下部会存在经常性的摇动与扭转，时间稍长，胶水就会剥离或脱落，仍然会渗水进内层；同时，水还会从电源线头渗进加热片内部，起不到防水效果。
[0004]碳纤维发热丝作为一种新型电热丝，具有质量轻、热效高、耐弯折，其用途在不断被拓展。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种热效率高，质地轻薄、可弯折、经久耐用的柔性碟形防水碳纤维加热片。
[0006]本实用新型通过以下技术方案实现:包括:设于外层的碟形铝塑复合膜下盒和铝塑复合膜盖、设于内层的发热单元和电极耳、设于外部的两个电极端子；所述碟形，其截面形状由一条大于半径的优弧与一条直边构成；所述发热单元由碳纤维发热丝、载体与载体盖组成。
[0007]进一步,所述载体设有安放碳纤维发热丝的连续凹槽及焊接避让孔位。
[0008]进一步，所述电极耳设为三层结构，上下层极耳膜片为高分子薄膜材料、中间层为金属电极片，通过热封工艺制成；所述金属电极片外形为一端大，一端小；大端部分用于与碳纤维发热丝连接用，小端部分为弓I出电极端子。
[0009]进一步，所述发热单元由碳纤维发热丝、载体与载体盖组成，经热封工艺后，成为柔性发热体；包括如下制备步骤:
[0010]a)载体制备:通过吸塑工艺，制成安放碳纤维发热丝的连续凹槽；通过冲裁工艺制成焊接避让孔；
[0011]b)靠模制备:通过机械加工制备可容纳载体凹槽的靠模；
[0012]c)布放:将载体置于靠模上，将碳纤维发热丝布放到载体所设的凹槽内；
[0013]d)热封:将安放好碳纤维发热丝的载体与载体盖进行热封；
[0014]e)冲裁:将热封好的发热单元2，用刀模冲裁成所需外形尺寸。
[0015]再进一步，将碳纤维发热丝的伸出端用金属压片压实后，通过激光焊接工艺，与金属电极片焊接在一起，形成接触良好的导电连接。
[0016]再一步，所述铝塑复合膜盒设有容纳发热单元的圆形腔体与气囊坑。
[0017]更进一步，将铝塑复合膜、电极耳与发热单元组装在一起后，通过二次热封工艺后，使发热片成为水密结构。
[0018]更进一步，用刀模冲裁出加热片所需外形尺寸。
[0019]本实用新型的优点是:
[0020]I)热效率高、安全性好、防水性能好，可承受80MPa以上的水压不会进水。
[0021]2)质地轻薄、美观、可弯折与经久耐用。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为加热片结构分解示意图；
[0023]图2为载体结构示意图；
[0024]图3为电极耳结构示意图；
[0025]图4为发热单元结构分解示意图；
[0026]图5为铝塑复合膜下盒结构示意图；
[0027]图6为发热单元与电极耳连接结构示意图。
[0028]图7为热封区域示意图；
[0029]图8为加热片外形结构示意图。
[0030]图示:1-铝塑复合膜下盒，2-发热单元，3-铝塑复合膜盖，4-电极耳，5-碳纤维发热丝，6-载体，7-载体盖，8-金属压片，9-金属电极片，10-极耳膜片。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明:
[0032]1.如图1所示，所述加热片由设于外层的碟形铝塑复合膜下盒I和铝塑复合膜盖3，设于内层的发热单元2和电极耳4，设于外部的电极端子9b组成；所述碟形，其截面形状由一条大于半径的优弧3a与一条直边3b构成。所述铝塑复合膜为三层结构，外层为尼龙，中间层为铝箔，内层为改性聚丙烯，厚度在IlOum?150um之间，本实施例，选用日本昭和公司产品。
[0033]2.如图2所示，所述载体6设有容纳碳纤维发热丝的连续凹槽6a和焊接避让孔位6b ;通过吸塑工艺，制成安放碳纤维发热丝的连续凹槽6a,通过冲裁工艺制成焊接避让孔6b ;所述载体6的材质为高分子聚丙烯塑料薄膜(PP),厚度为0.15mm?0.2mm。所述凹槽6a的深度和宽度要比纤维发热丝5直径大0.15mm?0.2mm。
[0034]3 ?如图3所示，电极耳4设为三层结构，上下层为极耳膜片10为高分子聚丙烯塑胶薄膜材料，中间层为金属电极片9，通过热封工艺制成；所述极耳膜片10由厚度为0.25mm?0.35mm聚丙烯塑胶片材制成；所述金属电极片9外形为一端大9a,—端小9b ;大端部分9a用于与碳纤维发热丝5连接用，小端部分9b为引出电极端子；所述金属电极片9材质为镍片，厚度为0.15mm?0.2mm，抗弯折性能极好。
[0035]4.如图4所示，所述发热单元2由碳纤维发热丝5、载体6与载体盖7组成，经热封工艺，成为柔性发热体，包括如下制备步骤::
[0036]a)载体6制备:通过吸塑工艺，制成容纳碳纤维发热丝5的连续凹槽6a，通过冲裁工艺制成焊接避让孔6b，设置避让孔6b是为了方便焊接实施；
[0037]b)靠模制备:通过机械加工制备可容纳载体6凹槽6a的靠模；
[0038]c)布放:将载体6置于靠模上,将碳纤维发热丝5布放到载体6所设的凹槽6a内；
[0039]d)热封:将布放好碳纤维发热丝5的载体6与载体盖7进行热封；热封工艺参数:温度140°C?170°C，压强:0.2MPa?0.45MPa,时间:30秒?120秒；
[0040]e)冲裁:将热封好的发热单元2，用刀模冲裁成所需外形尺寸。
[0041]5.如图5所示，所述铝塑复合膜下盒I设有容纳发热单元的圆形腔体Ia和气囊坑lb，所述圆形腔体Ia和气囊坑b均通过拉伸工艺制成；气囊坑Ib用于储存实施平压工艺时，从加热片本体内部所排出气体；气囊坑Ib在第二次热封后，被切除。设置气囊坑Ib的目的，在于使加热片热封后表面平整，不鼓泡、不起皱。气囊坑Ib储存的气体在实施第二次热封时由抽真空工艺抽走。
[0042]6.如图6所示，所述将碳纤维发热丝5的伸出端用金属压片8压实后，通过激光焊接工艺，与金属电极片9焊接在一起，形成接触良好的导电连接。焊接完成后，在焊接位上需贴一小片PET胶纸，防止毛刺损伤外层。
[0043]7.如图7所示，由铝塑复合膜下盒1、电极耳4、发热单元2，铝塑复合膜盖3组装的加热片，通过二次热封工艺后，成为可耐80MPa水压以上的水密结构；包括如下步骤:
[0044]a)第一次热封，通过平压工艺和热封工艺，对区域a(图中阴影部分)进行热封，同时，对气囊部位b区域进行预封；
[0045]b)第二次热封:经过抽真空处理后，在气囊与加热片本体之间进行热封；
[0046]c)工艺参数设置:抽真空参数:真空压力-0.08MPa?-0.1MPa热封后；热封工艺参数:封边的宽度为12mm?15_ ;温度190°C?220°C，压力:0.2MPa?0.25MPa,时间:3秒?5秒。
[0047]8.如图8所示，加热片热封后，用刀模将加热片周边预留区域和气囊b切去，冲裁出所需外形尺寸。
[0048]尽管上述实施例中对本实用新型已出示并进行了描述，但是本领域的技术人员应可以理解，在不脱离本实用新型总体构思的前提下，对本实用新型做出的修改及改型，应属本实用新型保护范围之内。
【权利要求】
1.一种柔性碟形防水碳纤维加热片，其特征在于，包括:设于外层的碟形铝塑复合膜下盒和铝塑复合膜盖，设于内层的发热单元和电极耳，设于外部的电极端子；所述碟形，其截面形状由一条大于半径的优弧与一条直边构成；所述发热单元由碳纤维发热丝、载体与载体盖组成。
2.根据权利要求1所述的一种柔性碟形防水碳纤维加热片，其特征在于:所述电极耳设为三层，上下层极耳膜片为高分子塑胶薄膜材料、中间层为金属电极片组成。
3.根据权利要求1所述的一种柔性碟形防水碳纤维加热片，其特征在于:所述载体设有安放碳纤维发热丝的连续凹槽及焊接避让孔位；所述碳纤维发热丝、载体与载体盖经热封工艺后，成为柔性发热体。
4.根据权利要求1所述的一种柔性碟形防水碳纤维加热片，其特征在于:所述碳纤维发热丝的伸出端经金属压片压实后，通过激光焊工艺，与金属电极片焊接在一起，形成接触良好的导电连接。
5.根据权利要求1所述的一种柔性碟形防水碳纤维加热片，其特征在于:所述铝塑复合膜下盒设有容纳发热单元的圆形腔体和气囊坑；所述圆形腔体和气囊坑均通过拉伸工艺制成；所述气囊坑用于储存实施平压工艺时，从加热片本体内部所排出气体，在第二次热封后，被切除。
6.根据权利要求1所述的一种柔性碟形防水碳纤维加热片，其特征在于:由铝塑复合膜下盒、发热单元、电极耳与铝塑复合膜盖组装的加热片，通过二次热封工艺后，成为水密结构。
【文档编号】H05B3/34GK204069373SQ201420559707
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月27日 优先权日:2014年9月27日
【发明者】戴国群 申请人:戴国群