[发明专利]将导电母线施加到低发射率玻璃涂层上的方法

说明书

技术领域

本发明涉及将导电母线(bus bar)施加到所使用的玻璃的低发射率涂层上，特别是在制造用于运输、航空、造船、装甲车辆(三联(triplexes)、防弹玻璃)、玻璃封装、建筑玻璃等的电加热玻璃结构中。

背景技术

目前，在商业生产中通过多种方式实现将导电母线施加到玻璃的低发射率涂层上：

1.通过超声波焊接施加母线的工艺。

所述工艺通过使用超声波烙铁施加焊料(铟锡)来进行，所述超声波烙铁以2-5mm/s(毫米/秒)的速度在模板上往复移动。然后，为了降低电阻，通过焊接在焊料上施加钼带网。

这个工艺的缺点是其是手动的、劳动密集型的、低效的和多阶段的；此外，由于超声波烙铁的高成本，该方法较昂贵，这对设置多个焊接站造成限制。

2.通过丝网印刷法在使用硅酸盐-银浆作为油墨的喷墨打印机上施加导电母线的工艺。

该工艺的缺点还在于其是多阶段的(在施加浆料之后增加干燥)；该工艺使用昂贵的耗材和高成本的打印机；焊接载流导线有困难；此外，通过该方法施加的母线不能在高加热功率下操作。

3.通过设置具有施加在上面的胶线的金属条，将该条定位在期望的位置并在三联工艺中将该条挤压到低发射率涂层以提供电接触来施加母线的工艺。

该工艺的缺点包括由于使用中结构的快速老化而导致电接触不可靠和减少使用寿命。

4.通过气体动力冷喷涂法将导电母线施加到玻璃的低发射率表面上的工艺。

通过气体动力冷喷涂法施加涂层的工艺首先在WO9119016A1或US5,302,414中公开。

该方法包括加热压缩气体(空气)；将气体供应到超音速喷嘴中以便在那里形成超音速流；将粉末材料供应到该超音速流中；通过超音速流提高材料的速度并且通过出口可变截面喷嘴将其引导到正被加工的表面上。

还已知该工艺被用于在低发射率玻璃表面上施加导电母线。特别地，该方法目前由Obninsk Center for Powder Spraying(Obninsk粉末喷涂中心，http://dymet.info)以及CenterLine公司(http://www.supersonicspray.com/)使用。

在将母线施加到低发射率玻璃表面上的过程中，该工艺通常在两个阶段中进行，其中第一阶段包括施加铝和锌的粉末混合物的底层(以提供更多的粘附)，然后施加铜和锌的粉末混合物层(以提供更好的电性能并且便于将载流导线焊接到母线)。每个阶段在指定的流动温度t℃和粉末质量流速Q(g/s，克/秒)下，以移动喷嘴的恒定速度V(mm/s，毫米/秒)并在压缩空气压力P(atm，大气压)下实施。使用覆盖在玻璃上的模板或掩模来实施该工艺，以形成母线的几何形状，特别是其起始和结束。该工艺在吸入室中实施，吸入室的设计允许在产品的一侧上仅施加直线。

常规方法具有以下缺点：

无法根据需要对具有复杂几何形状的玻璃施加曲线母线；

使用用于形成母线的起始、结束和不连续处的模板和掩模需要将这些模板和掩模固定在低发射率表面上(具有足够高的挤压力)，这可能导致低发射率表面的破裂并最终导致缺陷产品；

在包含高浓度悬浮粉末的吸入室中施加母线；在产品表面上可能沉积粉末使得在该工艺中必须包括洗涤和干燥步骤，这导致增加的成本并且由于带水分的母线的微孔饱和，还导致在将载流导线焊接到母线时出现的问题；

吸入室的尺寸来限制了工件的尺寸；

由于需要独立的空间，所以无法将该工艺整合在单一生产线中；

需要为每个工件提供唯一的模板；

无法将模板的所有发生器极度紧压在玻璃表面上，这引起了母线边界的模糊不清(吹在托盘上的粉末)和其边界上的莫尔条纹，这需要用酸性液体去除；

由于模板的安装和制造的复杂性以及上述问题，不能对3D模型实施该方法。

还存在可用于在有限程度上施加母线的几种方法，例如，通过激光诱导法从自催化溶液中还原玻璃产品表面上的铜，以及在粉末和激光束的同轴射流中溅射金属粉末。

就这些方法的本质而言，不能为该工艺在商业生产中普遍实施这些方法。

因此，技术上最相关的方法是借助气体动力喷涂装置的喷涂喷嘴通过气体动力冷喷涂法将母线施加到低发射率玻璃表面上的方法，其公开于US 8,758,849 B2中。

该专利大致公开了在将导电母线施加到低发射率玻璃表面上的工艺中使用气体动力冷喷涂法。