在精密制造领域,如半导体封装、光学胶粘剂、生物医疗材料及新能源电池浆料等工艺中,物料内部微小气泡的存在往往是性能与可靠性的致命威胁。传统搅拌混合方式对高黏度、高要求材料的脱泡处理力有不逮。日本KURABO Industries(仓纺机械株式会社)凭借其深厚的工业技术积累,推出的系列真空混合搅拌脱泡机,正为这一核心工艺瓶颈提供了系统化、高精度的解决方案,成为提升现代制造良率与品质的关键装备。
一、 核心技术原理:真空、强力搅拌与智能控制的协同
KURABO真空混合搅拌脱泡机的设计哲学建立在多物理场协同作用的基础之上,其核心效能源于三大支柱技术的精密融合:
高真空环境创造:
设备集成高性能真空泵组(可选旋片泵、罗茨泵、干泵等组合),可在搅拌腔内快速建立并稳定维持深度真空环境(通常可达 ≤ 0.1 kPa 乃至更高真空度)。
真空环境大幅降低气泡内部压力,削弱其表面张力,为气泡的膨胀、上浮与破裂创造了优物理条件。同时,真空有效排除物料溶解的空气及搅拌过程中卷入的气体。
高效强力混合搅拌:
采用行星式搅拌原理(公转+自转)或特殊设计的搅拌桨叶(如麻花状、蝴蝶状等)。
强大的搅拌动力确保即使面对高黏度(可达数百万 mPa·s)或含有大量填料的物料,也能实现全域的充分剪切、对流与扩散混合。强力搅拌不仅促进组分均匀分布,其产生的剪切力更是直接撕裂、破碎气泡的关键力量。
智能化过程控制:
核心在于可编程逻辑控制器(PLC)与人机界面(HMI) 构建的智能控制系统。
用户可精确设定并自动执行真空度目标及抽真空速率、搅拌速度(公转/自转)、搅拌时间、温度控制(如有加热/冷却夹套)等关键工艺参数。
系统实时监控过程状态,确保工艺的高度重复性与稳定性,满足严苛的批量生产一致性要求。
二、 KURABO设备的差异化优势与创新设计
在激烈的市场竞争中,KURABO真空混合搅拌脱泡机通过一系列匠心设计与技术创新,确立了其专业地位:
优化的脱泡动力学设计: 搅拌桨叶形状与运动轨迹经过CFD流体动力学仿真优化,在强力混合的同时,程度引导物料在真空环境下的流变路径,促进气泡高效迁移至表面并破裂。的“桨叶提升-抽真空-再搅拌"等多段式循环程序(部分型号支持)可显著提升对顽固微气泡的清除效率。
优良 的密封与材料兼容性: 采用多重密封技术(如磁流体密封、高性能唇形密封)确保高真空环境的长期维持。搅拌腔体及接触部件广泛采用SUS304/316L不锈钢或其他特殊合金/涂层,具备优异的耐腐蚀性、耐磨性和清洁性,可兼容从普通化学品到强腐蚀性溶剂、医药原料等广泛物料。
宽泛的工艺适应性与规格覆盖: 设备容量覆盖从实验室研发的小型机型(如0.3L, 1L)到满足规模化生产的大型设备(如10L, 20L, 50L甚至更大)。搅拌扭矩范围宽广,可轻松应对从低黏度液体到超高黏度膏体、浆料的混合脱泡挑战。
数据记录与追溯性(高级型号): 支持关键工艺参数(真空度、转速、温度、时间)的全程数据记录与存储,符合GMP/ISO等质量管理体系对生产过程可追溯性的要求,为工艺优化和质量分析提供数据基础。
用户友好与安全性: 直观的HMI界面简化操作;完善的互锁安全装置(如真空下罐盖锁定、过载保护、急停按钮)保障操作人员与设备安全;易于拆卸清洗的设计提升维护效率。
三、 关键应用场景:解决制造的痛点
KURABO真空混合搅拌脱泡机的技术特性,使其在多个对气泡“零容忍"的领域扮演着的角色:
半导体与电子封装: 芯片底部填充胶(Underfill)、晶圆级封装(WLP)用环氧塑封料(EMC)、导热界面材料(TIM)、导电银胶/胶粘剂等。任何微小气泡都可能导致封装开裂、导热不均、电气连接失效,直接影响器件良率和长期可靠性。
光学与显示技术: 光学透明胶(OCA)、液晶封装胶(LOCA)、光刻胶、透镜粘接胶等。气泡会造成光散射、畸变、彩虹纹等光学缺陷,严重影响成像质量或显示效果。
新能源电池制造: 锂离子电池正/负极浆料、固态电解质浆料。浆料中的气泡在涂布、辊压过程中破裂会形成针孔或导致涂层厚度不均,严重影响电池的能量密度、循环寿命和安全性能。
生物医疗与制药: 医用硅胶、牙科印模/铸造材料、骨水泥、药物缓释载体、高纯度生物制剂混合等。气泡影响材料的物理性能(如强度、固化均匀性)、精度(如齿模精度)以及生物相容性(如植入物中的气泡可能引发炎症)。
精密化学品与新材料研发: 纳米复合材料、功能性涂料、特种胶粘剂、陶瓷浆料等。气泡阻碍填料分散,影响最终产品的力学、电学、热学等性能。
四、 工艺效能与价值体现
采用KURABO真空混合搅拌脱泡机带来的核心价值提升体现在多个维度:
显著提升产品良率与一致性: 消除或极大降低气泡导致的缺陷(如分层、空洞、针孔、光学瑕疵),保障最终产品的性能稳定性和外观质量。
增强材料最终性能: 无气泡的均匀结构意味着更高的机械强度、更优异的导热/导电性能、更稳定的光学特性以及更可靠的密封/粘接效果。
优化工艺效率: 相比依赖长时间静置脱泡或效果不理想的常压搅拌,集成化的真空搅拌脱泡能大幅缩短生产周期,提高设备利用率。
降低综合成本: 减少因气泡缺陷导致的废品、返工及客户索赔;提升材料利用率;延长产品使用寿命。
支持创新与合规: 为研发新型高性能材料提供可靠的工艺基础;满足医疗器械、药品等行业的严格生产规范要求。
五、 结论:面向未来的精密工艺基石
KURABO仓纺真空混合搅拌脱泡机,代表了当前物料高效、均匀混合与深度脱泡技术的先进水平。其通过深度真空环境、强力行星搅拌与智能程控的协同,成功解决了高要求材料制造中的气泡顽疾。在半导体封装、高光学、新能源电池、生物医疗等追求高性能与可靠性的领域,该设备已成为保障产品高质量、高性能、高一致性的核心工艺装备。
随着材料科学持续向高性能化、多功能化、微纳化发展,对混合与脱泡工艺的要求也将日益严苛。KURABO凭借其深厚的技术底蕴和对市场需求的敏锐洞察,其真空混合搅拌脱泡技术将持续演进,集成更智能的过程监控(如在线黏度/气泡监测)、更灵活的参数自适应控制以及更强的数据互联能力,为全球制造业提供坚实可靠的精密工艺基石,驱动产品创新与产业升级。选择KURABO,即是选择对品质与可靠性的深度承诺。