KUUMAPURISTUSYKSIKÖN VAIHTOEHTOISET LÄMMITYSRATKAISUT

Abstract

Painettu älykkyys on uusi teknologian ala, jonka kaupallisen läpilyönnin on arvioitu tapahtuvan kymmenen vuoden sisään. Painojälkenä syntyy sähköisesti, elektromekaanisesti, sähkömagneettisesti ja optisesti toiminnallisia rakenteita tulostus- ja painoteknisillä menetelmillä. Yksi painettavan elektroniikan potentiaalisimmista menetelmistä on rullalta rullalle -painomenetelmä (R2R), joka on suunniteltu suurten tuotemäärien valmistamiseen.

Opinnäytetyö tehtiin Prinlabille, joka on painettavan elektroniikan kehityslaboratorio Oulun ammattikorkeakoulussa. Työn tavoitteena oli etsiä uusia vaihtoehtoisia lämmitysratkaisuja R2R-painokoneen kuumapuristusyksikön rullan lämmitykseen. Vaihtoehtoisen ratkaisun pitäisi olla stabiilimpi ja paremmin säädettävissä kuin nykyinen sähköllä toimiva lämmitysvastus.

Aluksi työssä tutkittiin, mitkä ovat nykyisen lämmitysratkaisun ongelmat ja mistä ne aiheutuvat. Suurimmaksi ongelmaksi huomattiin lämmönvastuksen sijainti, joka aiheuttaa säädettävyysongelmat ja lämmönjohtumisen runkoon. Tämän jälkeen etsittiin uusia lämmitysratkaisuja rullan lämmitykseen. Lämmitysratkaisujen täytyisi olla toteutuskelpoisia kohteeseen.

Viiden potentiaalisimman vaihtoehdon käyttöä tutkittiin kuumapuristusyksikön rullan lämmitysratkaisuna. Vaihtoehtoisista ratkaisuista kysyttiin tarjouksia alalla toimivilta yrityksiltä. Yritysten antamien tarjousten perusteella saatiin työhön taloudellinen vertailumahdollisuus. Rullan vaihtoehtoisia lämmitysratkaisuja vertailtiin toisiinsa ja nykyiseen lämmitykseen. Tuloksena saatiin öljykiertolämmityksen olevan potentiaalisin vaihtoehto korvaamaan nykyinen lämmitysratkaisu. Sen etuja ovat hyvät säädettävyysominaisuudet ja kohtuulliset laitekustannukset.

Printed intelligence is a new technology, which commercial breakthrough is expected to take place within ten years. The outcome is that electrically, electro-mechanically, electro-magnetically and optically functional structures are developed by using print and press techniques. One of the most potential methods is roll-to-roll printing (R2R), having the ability to produce large quantities of products.

The thesis was made to Prinlab, which is a printed electronic laboratory in Oulu University of Applied Sciences. The objective of the thesis was to search for new heating alternatives for R2R-printing machine`s hot embossing unit roll. Alternative solution should be more stable and better controlled than the current electric heating resistor.

In the beginning, the main objective in the thesis was a research of the current heating solution, its problems and where they result from. The biggest problem was the location of heating resistor, which causes the problems of control and heat conduction to the framework. After this, new heating solutions were searched for in the heating process of the roll. Heating solutions should operate in the location.

Five, of the most potential alternatives, were examined. Offers, about alternative solutions, were made to companies that operate in the field. Companies heating solutions were compared with each other and with the exiting one. The result in the thesis is that the most potential alternative, to replace the current heating solution, could be an oil circulation heating system.