刮膠機(jī)與光伏曬版模具涂膠工藝的協(xié)同發(fā)展

摘 "要：隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光伏曬版模具涂膠工藝作為光伏組件生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其效率與精度直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。在此背景下，刮膠機(jī)作為機(jī)電制造領(lǐng)域的重要設(shè)備，與光伏曬版模具涂膠工藝的協(xié)同發(fā)展顯得尤為關(guān)鍵。機(jī)電制造設(shè)計(jì)開發(fā)，作為融合機(jī)械、電子、信息技術(shù)等多學(xué)科的交叉領(lǐng)域，為刮膠機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)支撐。因此，探索刮膠機(jī)與光伏曬版模具涂膠工藝的協(xié)同發(fā)展路徑，對(duì)于推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：刮膠機(jī)；光伏曬版；涂膠工藝；發(fā)展

刮膠機(jī)作為自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其精確控制與高效運(yùn)行直接關(guān)乎光伏組件的制造質(zhì)量與生產(chǎn)效率。而光伏曬版模具涂膠工藝作為提升光伏組件性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其技術(shù)革新與工藝優(yōu)化同樣不容忽視。兩者的協(xié)同發(fā)展，不僅能夠推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)邁向更高層次的自動(dòng)化與智能化生產(chǎn)，還能通過技術(shù)創(chuàng)新提升產(chǎn)品性能，滿足市場(chǎng)需求。因此，深入研究刮膠機(jī)與光伏曬版模具涂膠工藝的協(xié)同發(fā)展路徑，對(duì)于推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)機(jī)電制造與設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步具有深遠(yuǎn)的意義。

一、刮膠機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)

（一）刮膠機(jī)的工作原理與分類

在機(jī)電制造與設(shè)計(jì)開發(fā)的領(lǐng)域中，刮膠機(jī)作為一種精密且高效的涂布設(shè)備，其工作原理與分類對(duì)于理解和應(yīng)用該技術(shù)至關(guān)重要。刮膠機(jī)的工作原理是基于物理涂布與精確控制的完美結(jié)合。具體而言，刮膠機(jī)通過精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使刮刀或涂布頭以恒定的壓力與速度，在待涂布材料表面均勻刮涂或輥涂膠水、油墨或其他粘性介質(zhì)[1]。

根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合、涂布介質(zhì)及工藝需求的不同，刮膠機(jī)可分為多種類型，最為常見的分類方式之一是依據(jù)涂布頭的形狀與運(yùn)動(dòng)方式，分為平板式刮膠機(jī)、輥筒式刮膠機(jī)以及噴涂式刮膠機(jī)等。平板式刮膠機(jī)采用平面刮刀進(jìn)行直線或往復(fù)運(yùn)動(dòng)涂布，適用于大面積、高精度的涂布作業(yè)；輥筒式刮膠機(jī)利用旋轉(zhuǎn)的輥筒與刮刀配合，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效的涂布，適用于高速生產(chǎn)線；噴涂式刮膠機(jī)利用氣壓或靜電原理，將膠水霧化后均勻噴涂于材料表面，特別適用于復(fù)雜形狀和難以接觸的區(qū)域。

（二）刮膠機(jī)在光伏生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

光伏生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是在電池片或基板表面涂布導(dǎo)電漿料、絕緣層或保護(hù)層等，這些涂層的均勻性、厚度精度和附著力直接影響到光伏組件的轉(zhuǎn)換效率和使用壽命。刮膠機(jī)憑借其高精度、高效率和高穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，在光伏生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。

目前，刮膠機(jī)在光伏生產(chǎn)中的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面：一是電池片正面電極的涂布，通過精密控制刮刀與電池片表面的間隙和刮涂速度，確保電極圖形的精確形成和導(dǎo)電漿料的均勻分布；二是背面鋁背場(chǎng)的涂布，同樣利用刮膠機(jī)的高精度涂布能力，在電池片背面形成一層均勻致密的鋁背場(chǎng)層，以提高電池片的轉(zhuǎn)換效率；三是光伏組件封裝過程中的邊緣密封和層壓前的涂布作業(yè)，刮膠機(jī)能夠確保膠水或密封材料的精確涂布，增強(qiáng)組件的密封性和耐久性[2]。

（三）刮膠機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與優(yōu)化

為了確保刮涂的均勻性和精度，刮刀通常采用硬質(zhì)合金或陶瓷材料制成，并經(jīng)過精密加工和表面處理。刮刀的安裝角度、壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及刮刀與材料表面的間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)等設(shè)計(jì)也需精細(xì)考慮，以便在操作過程中實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)整和優(yōu)化涂布效果。

涂布頭是刮膠機(jī)的另一個(gè)重要部件，其形狀、尺寸和材料選擇需根據(jù)涂布介質(zhì)和工藝需求來確定。例如，對(duì)于高粘度的導(dǎo)電漿料涂布，可采用具有凹槽或特殊形狀的涂布頭來確保漿料的均勻分布；而對(duì)于需要精確控制涂層厚度的場(chǎng)合，則采用具有高精度微調(diào)機(jī)構(gòu)的涂布頭。此外，涂布頭的表面處理和潤(rùn)滑設(shè)計(jì)也是提高涂布質(zhì)量和延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵。

二、光伏曬版模具涂膠工藝概述

（一）光伏曬版模具涂膠的基本流程

光伏曬版模具涂膠的基本流程，從準(zhǔn)備工作開始，便體現(xiàn)出了高度的專業(yè)性和技術(shù)性。模具的清潔是首要環(huán)節(jié)，任何微小的雜質(zhì)都可能影響最終的涂膠效果，因此必須采用專用的清潔劑和工具，確保模具表面無塵、無油、無水印。清潔完成后，模具需進(jìn)行預(yù)熱處理，以提高膠水與模具的附著力，并減少涂膠過程中的氣泡產(chǎn)生。預(yù)熱溫度和時(shí)間需根據(jù)膠水特性和模具材質(zhì)精確控制，避免過高溫度導(dǎo)致模具變形或過低溫度影響涂膠效果。

接下來是涂膠環(huán)節(jié)，這是整個(gè)流程中的核心部分。根據(jù)光伏組件的設(shè)計(jì)要求，選擇合適的涂膠方式和設(shè)備至關(guān)重要。手動(dòng)涂膠適用于小批量生產(chǎn)和特殊形狀模具，而自動(dòng)涂膠機(jī)更適合大批量生產(chǎn)，能夠確保涂膠的均勻性和一致性。在涂膠過程中，膠水的流量、壓力、速度等參數(shù)均需精確控制，以實(shí)現(xiàn)理想的涂膠效果。

涂膠完成后，模具需進(jìn)入固化階段。固化是膠水形成穩(wěn)定涂層的關(guān)鍵過程，其溫度、時(shí)間和濕度等條件均需嚴(yán)格控制。過高的溫度可能導(dǎo)致膠水過快固化，產(chǎn)生裂紋或氣泡；過低的溫度則可能延長(zhǎng)固化時(shí)間，影響生產(chǎn)效率。因此，固化過程需采用專業(yè)的固化設(shè)備，并配備精確的溫濕度控制系統(tǒng)，以確保固化效果的穩(wěn)定性和一致性。

（二）涂膠材料的選擇與性能分析

不同的涂膠材料具有不同的性能和特點(diǎn)，對(duì)光伏組件的制造質(zhì)量和性能產(chǎn)生直接影響。因此，在選擇涂膠材料時(shí)，需充分考慮粘度、流動(dòng)性、固化速度、附著力、耐候性等多個(gè)方面的因素。

粘度是涂膠材料的一個(gè)重要指標(biāo)，它決定了膠水的流動(dòng)性和涂布效果。粘度過高可能導(dǎo)致膠水難以涂布均勻，產(chǎn)生氣泡或裂紋；粘度過低則可能導(dǎo)致膠水流失過快，無法形成穩(wěn)定的涂層。因此，在選擇涂膠材料時(shí)，需根據(jù)涂膠方式和模具形狀等因素，選擇合適的黏度范圍。

（三）涂膠質(zhì)量對(duì)光伏組件性能的影響

首先，涂膠質(zhì)量直接影響光伏組件的密封性能。在光伏組件的制造過程中，涂膠主要用于固定電池片、封裝材料以及保護(hù)組件免受外界環(huán)境的侵害。如果涂膠質(zhì)量不佳，如涂層不均勻、有氣泡或裂紋等缺陷，就可能導(dǎo)致組件的密封性能下降，使得水分、灰塵等雜質(zhì)容易進(jìn)入組件內(nèi)部，從而影響電池片的性能和組件的壽命。

其次，涂膠質(zhì)量對(duì)光伏組件的電氣性能也有重要影響。涂膠層作為電池片與封裝材料之間的黏結(jié)層，其質(zhì)量和穩(wěn)定性直接影響到電池片的電氣連接和電流傳輸。如果涂膠層存在質(zhì)量問題，如附著力不強(qiáng)、導(dǎo)電性能不佳等，可能導(dǎo)致電池片之間的連接不良，從而影響組件的發(fā)電效率和穩(wěn)定性。

最后，涂膠質(zhì)量還影響光伏組件的耐候性能。光伏組件需要長(zhǎng)期在戶外惡劣環(huán)境下工作，如高溫、低溫、潮濕、紫外線等。如果涂膠材料不具備良好的耐候性能，就可能導(dǎo)致涂層老化、龜裂等問題，從而影響組件的壽命和性能。

三、刮膠機(jī)與光伏曬版模具涂膠工藝協(xié)同發(fā)展策略

（一）協(xié)同發(fā)展的技術(shù)路徑分析

在機(jī)電制造與設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域，協(xié)同發(fā)展技術(shù)路徑的探索與實(shí)踐是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、提升競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。協(xié)同發(fā)展不僅僅局限于單一技術(shù)或領(lǐng)域的突破，而是強(qiáng)調(diào)多技術(shù)、多領(lǐng)域之間的深度融合與相互促進(jìn)。首先，協(xié)同發(fā)展技術(shù)路徑的核心在于明確發(fā)展目標(biāo)與戰(zhàn)略定位。企業(yè)需根據(jù)自身實(shí)際情況和市場(chǎng)需求，確定技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵方向。在此基礎(chǔ)上，通過制定科學(xué)合理的戰(zhàn)略規(guī)劃，明確技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)、市場(chǎng)推廣等各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同機(jī)制與實(shí)施路徑。例如，在新能源汽車領(lǐng)域，協(xié)同發(fā)展技術(shù)路徑可能涉及電池技術(shù)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、智能網(wǎng)聯(lián)等多個(gè)方面，需要企業(yè)整合內(nèi)外部資源，推動(dòng)各環(huán)節(jié)技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新與突破。

其次，協(xié)同發(fā)展技術(shù)路徑的實(shí)現(xiàn)離不開跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的合作與交流。機(jī)電制造與設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域涉及眾多學(xué)科和領(lǐng)域，如機(jī)械工程、電子工程、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等。這些學(xué)科和領(lǐng)域之間的交叉融合，為協(xié)同發(fā)展提供了廣闊的空間和可能。企業(yè)需積極搭建合作平臺(tái)，促進(jìn)不同學(xué)科和領(lǐng)域之間的知識(shí)共享與技術(shù)交流，推動(dòng)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新。通過整合各方優(yōu)勢(shì)資源，實(shí)現(xiàn)技術(shù)瓶頸的突破和關(guān)鍵技術(shù)的掌握，為協(xié)同發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。

在協(xié)同發(fā)展技術(shù)路徑的實(shí)施過程中，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)也至關(guān)重要。標(biāo)準(zhǔn)化是確保各環(huán)節(jié)技術(shù)協(xié)同一致、提升整體效率的關(guān)鍵手段。企業(yè)需要積極參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣工作，推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和互認(rèn)。通過標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，降低技術(shù)協(xié)同的成本和風(fēng)險(xiǎn)，提高整體技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

（二）自動(dòng)化與智能化融合

自動(dòng)化與智能化融合的核心在于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化控制與管理。通過集成先進(jìn)的傳感器、控制器、執(zhí)行器等自動(dòng)化設(shè)備，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析與智能決策。這種融合不僅提高了生產(chǎn)過程的透明度和可控性，也為企業(yè)提供了更加精準(zhǔn)、高效的生產(chǎn)管理工具。

在機(jī)電制造過程中，在生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與布局上，通過采用自動(dòng)化生產(chǎn)線和智能物流系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化和智能化。自動(dòng)化設(shè)備能夠按照預(yù)設(shè)的程序和參數(shù)進(jìn)行精確操作，減少了人工干預(yù)和誤差；智能物流系統(tǒng)能夠根據(jù)生產(chǎn)需求實(shí)時(shí)調(diào)整物料配送和庫存管理，提高生產(chǎn)效率和響應(yīng)速度。

（三）環(huán)保與可持續(xù)性考慮

企業(yè)應(yīng)積極推廣使用可再生、可降解或低毒無害的環(huán)保材料，以減少生產(chǎn)過程中有害物質(zhì)的排放和對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)，通過引入先進(jìn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能減排措施，降低能源消耗和碳排放量，提高生產(chǎn)過程的環(huán)保性能和可持續(xù)性。例如，在機(jī)械加工過程中采用干式切削或低溫切削技術(shù)可以減少切削液的使用和廢水排放；在涂裝過程中采用水性涂料或粉末涂料可以減少有機(jī)溶劑的使用和揮發(fā)性有機(jī)物的排放。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，刮膠機(jī)與光伏曬版模具涂膠工藝的協(xié)同發(fā)展已成為推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步的重要力量。我們不僅看到了協(xié)同發(fā)展的巨大潛力，也明確了未來努力的方向。面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與不斷變化的市場(chǎng)需求，我們應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，優(yōu)化生產(chǎn)流程，推動(dòng)刮膠機(jī)與涂膠工藝的智能化、自動(dòng)化發(fā)展。同時(shí)，注重環(huán)保與可持續(xù)性，探索綠色制造的新路徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]戰(zhàn)麗，林偉芬，于盛通。曲線封邊機(jī)涂膠工藝及涂膠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析[J].木材加工機(jī)械，2012，23（03）：10-13.

[2]李家祥。膠印CTP技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用前景[J].中國(guó)印刷物資商情，2005，（03）：12-13.

作者單位：杭州萬德激光有限公司