Способ диагностики состояния оборудования узла нанесения тонких покрытий на движущуюся гибкую подложку

 

Использование: техника нанесения тонких покрытий на движущуюся гибкую подложку, в частности техника нанесения фотоэмульсионных слоев в производстве светочувствительных материалов. Сущность: непосредственно после нанесения покрытия на подложку методом неразрушающего контроля по косвенным параметрам - оптической плотности или наносу влаги сырого непроявленного эмульсионного слоя - измеряют параметры спектральных составляющих колебаний толщины покрытия. Полученные параметры сравниваются с заданными параметрами для каждого типа материала с учетом его строения. 1 ил.

Изобретение относится к технике нанесения тонких покрытий на движущуюся гибкую подложку и может быть использовано при производстве фотографических и других тонкослойных материалов для оценки работоспособности элементов узла нанесения, а также для прогнозирования качества выпускаемого материала.

Известен способ нанесения фотоэмульсий, в котором равномерность толщины Δ h светочувствительных эмульсий, наносимых на гибкую подложку, является функцией многих параметров, из которых преобладающими являются: Δ U - колебание мгновенной скорости движения подложки; Δ Q - пульсации объема дозируемой эмульсии; ΔР - колебание величины разрежения в вакуум-камере экструзионного наносящего устройства; Δ Н - колебание величины зазора между устройством и поливным валиком, причем в течение технологического процесса каждый из этих конструктивно-технологических параметров подвержен действию нескольких возмущений, имеющих колебательную природу с довольно широким спектром частот и различной величины амплитуд [1].

Известен способ оценки качества фотографических материалов, основанный на амплитудно-частотном анализе флуктуаций оптической плотности отобранных образцов равномерно экспонированных и проявленных кинофотопленок [2]. Этот способ реализуется на лабораторных средствах контроля, при этом отсутствуют какие-либо данные о состоянии технологического оборудования и режимах его работы при изготовлении данного фотоматериала. Поэтому способ не оперативен и отсутствует возможность использования полученной информации для выявления и устранения причин возможных не допустимых по амплитуде флуктуаций оптической плотности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ диагностики оборудования и анализа колебательных процессов при нанесении фотографических слоев, заключающийся в измерении колебаний оптической плотности проявленных экспонированных образцов фотопленок, отобранных с конкретного агрегата нанесения, студенения и сушки фотографических слоев (в дальнейшем - агрегата) и измерении колебаний ряда конструктивно-технологических параметров поливной машины этого агрегата с последующим введением и обработкой зарегистрированных результатов в ЭВМ [3]. Этот способ также реализуется посредством лабораторных средств измерения, является разрушающим для продукции, результаты анализа получают со значительным запаздыванием, исключающим своевременное принятие оперативных мер по возобновлению работоспособности оборудования узла нанесения.

Целью изобретения является повышение оперативности оценки технического состояния узла нанесения тонких покрытий и прогнозирования качества выпускаемого материала.

Цель достигается тем, что в способе диагностики состояния оборудования узла нанесения тонких покрытий на движущуюся гибкую подложку, заключающемся в том, что измеряют неравномерность покрытий и определяют спектральные характеристики ее колебаний, непосредственно после нанесения покрытия измеряют методами неразрушающего контроля по оптической плотности или наносу влаги параметры спектральных составляющих колебаний толщины Δ h покрытия в интервале пространственных частот F от 3х10^-3 м^-1 до 20 м^-1 и сравнивают их с заданными параметрами Δh_o для каждого типа i материала с учетом его строения и соотношения Δh_i = K Δh_oi, где К - заданный коэффициент надежности.

На чертеже представлен пример устройства для осуществления способа.

Устройство содержит главный электропривод, включающий подающий барабан 1, соединенный через редуктор 2 с электродвигателем 3, поливной валик 4, пассивный вакуум-рольганг 5, состоящий из пяти - восьми валиков, поддерживающие валики 6, компенсатор 7 длины петли подложки 8, тянущий электропривод, включающий вакуум-рольганг 9, соединенный через редуктор 10 с электродвигателем 11, экструзионное наносящее устройство 12 с вакуум-камерой 13, мениск 14 эмульсии и дозатор 15 эмульсии.

Перемещение подложки 8 по тракту с заданным натяжением и скоростью осуществляется совместно электроприводами. Нанесение эмульсии на подложку 8 осуществляется дозатором 15, экструзером 12 с вакуум-камерой 13, при этом между подложкой 8 и экструзером 12 образуется жидкостный мениск 14. Измерение колебаний оптической плотности нанесенного слоя жидкой эмульсии осуществляется с помощью датчика 16 быстродействующего промышленного фотометра, сигнал с которого через устройство 17 сравнения подается в анализатор 18 спектра (СК 4 - 73/1), а затем в измерительный блок 19 (Я4-78-1).

В случае нанесения покрытия на подложку, обладающую недостаточной или неравномерной прозрачностью в ближней ИК-области спектра, в качестве информационного параметра для оценки колебаний толщины покрытия может быть принят нанос влаги, например, сырого непроявленного фотоэмульсионного слоя, контролируемого с помощью быстродействующего оптического инфракрасного двух- или трехволнового влагомера (не показан), СВЧ-(не показан) или радиоволнового измерителя влажности листовых материалов, обладающего достаточной пространственной разрушающей способностью измерений.

Быстродействующий выход указанного измерителя толщины покрытия соединяют с входом анализатора 18 спектра колебаний, сочлененного с блоками усреднения реализацией спектра, монитором и регистратором.

Параметры спектральных составляющих колебаний толщины покрытия измеряют в интервале пространственных частот F от 3 х 10^-3 м^-1 до 20 м^-1и сравнивают с заданными параметрами Δh_o для каждого типа i материала с учетом его строения и соотношения Δ h_i = K Δ h_oi, где К - заданный коэффициент надежности.

Формула изобретения

СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ УЗЛА НАНЕСЕНИЯ ТОНКИХ ПОКРЫТИЙ НА ДВИЖУЩУЮСЯ ГИБКУЮ ПОДЛОЖКУ, заключающийся в том, что измеряют неравномерность покрытий и определяют спектральные характеристики ее колебаний, отличающийся тем, что непосредственно после нанесения покрытия измеряют методами неразрушающего контроля по оптической плотности или наносу влаги параметры спектральных составляющих колебаний толщины Δ h покрытия в интервале пространственных частот F от 3 · 10^-3 до 20 м^-1 и сравнивают их с заданными параметрами Δ h₀ для каждого типа i материала с учетом его строения и соотношения Δ h_i = K Δ h_oi , где K - заданный коэффициент надежности.

РИСУНКИ

Рисунок 1