Trempeur automatique à cinq stations

Enducteur par trempage automatique à cinq postes et température constante - TOB-PTL-OV5P

Cinq postes de liquide avec changement automatique, une position de levage pouvant supporter jusqu'à deux substrats, 1 à 200 mm/min, enceinte jusqu'à 100 °C

Présentation du produit et applications idéales

Le TOB-PTL-OV5P est un enducteur par trempage de laboratoire construit autour d'une enceinte à température constante de 30 litres. À l'intérieur de l'enceinte, cinq béchers de 150 ml sont disposés dans un support circulaire ; au-dessus d'eux est suspendue une position de levage unique qui transporte un ou deux substrats. La tête de levage est entraînée par un moteur pas à pas de haute précision via un programme PLC, configuré à partir d'un écran tactile couleur de 4,3 pouces : vitesse de retrait de 1 à 200 mm/min, course de 1 à 75 mm, profondeur d'immersion jusqu'à 60 mm, temps de séjour et de séchage de 1 à 999 secondes chacun, et 1 à 20 cycles de trempage. L'enceinte fonctionne de la température ambiante à 100 °C grâce à son propre régulateur PID à deux rangées, de sorte que le trempage, le séjour et le séchage peuvent tous s'effectuer dans le même champ de température.

Les cinq postes sont la raison d'être de ce modèle. Sur un enducteur par trempage à cuve unique, un film multicouche constitué de différents liquides implique d'interrompre l'opération, de sortir l'échantillon, de remplacer le bécher et de recommencer, cinq fois de suite, et chacune de ces interruptions risque de faire sécher le film de manière inégale ou de capter de la poussière. Ici, les cinq liquides sont chargés une seule fois, avant la fermeture de la porte, et la machine change elle-même de poste entre les passages. L'échantillon reste sur le même support, dans le même environnement thermique, pendant toute la séquence. C'est ce qui fait d'un film à cinq couches issu de cinq liquides différents une opération de routine plutôt qu'un exercice de chronométrage manuel.

Dans la recherche sur les batteries, la machine trouve sa place en amont du processus. La pince à substrat accepte des échantillons mesurant jusqu'à 75 mm sur 25 mm et sur 2,5 mm, et la charge de levage est limitée à 100 g, ce qui correspond à la taille d'une bande de feuille de collecteur de courant, d'un échantillon de séparateur ou d'une petite plaque d'électrode plutôt qu'à une électrode de production. C'est à cette échelle qu'une nouvelle chimie de revêtement, un traitement de surface ou un empilement multicouche sont testés avant qu'un enducteur à fente ne leur soit consacré, et c'est à cette échelle que l'on souhaite disposer de cinq liquides différents sans ouvrir l'enceinte.

Ce que la machine ne fait pas mérite également d'être mentionné. C'est un enducteur par trempage, le film se forme donc à partir d'un liquide qui mouille le substrat et s'égoutte par gravité : c'est l'outil adapté pour le sol-gel, pour l'assemblage couche par couche et pour les films minces en phase liquide, mais l'outil inadapté pour une boue d'électrode visqueuse qui doit être dosée à une épaisseur à l'état humide fixe. Il enduit des échantillons, et non des bandes continues. Et son enceinte s'arrête à 100 °C, ce qui correspond à la plage de séchage ordinaire et non à une température de cuisson.

Idéal pour :

• Films multicouches construits à partir de cinq liquides différents au maximum sur le même substrat, réalisés sans rompre l'atmosphère de l'enceinte
• Tri de matériaux de batterie sur échantillons : bandes de feuilles de collecteur de courant, séparateurs et petites plaques d'électrodes de 75 par 25 mm
• Dépôt sol-gel et couche par couche où chaque couche nécessite un précurseur différent et un temps de séjour défini
• Formulations sensibles à la température qui doivent être trempées et séchées à une température contrôlée plutôt qu'à température ambiante
• Développement de méthodes dans un laboratoire universitaire ou d'institut, où l'opération doit être suffisamment reproductible pour être décrite dans un article

C'est l'un des quatre enducteurs par trempage du catalogue, et les différences sont réelles et non cosmétiques. Si cinq liquides ne sont pas nécessaires et qu'un seul poste suffit, le machine d'enduction de film par trempage de laboratoire est le point d'entrée plus petit et plus léger. Si le processus doit dépasser largement 100 °C, le machine d'enduction par trempage à haute température atteint 1000 °C et relève d'une autre catégorie de four. Et si le revêtement est une boue dosée plutôt qu'un film liquide qui s'égoutte, l'enduction par trempage est un procédé totalement inadapté : c'est le domaine du enducteur de laboratoire à fente avec une course de 800 mm ou du machine de revêtement à filière à fente double couche. Le tableau comparatif ci-dessous présente les quatre enducreuses par trempage côte à côte.

La tête de soulèvement et son écran tactile se trouvent sur le dessus de la chambre de 30 litres ; le régulateur PID propre à la chambre et l'interrupteur principal se trouvent sur la base, c'est pourquoi la machine a besoin de deux prises de courant au lieu d'une.

Dites-nous combien de liquides votre empilement nécessite, la taille du substrat et la température de séchage, et nous confirmerons le dispositif ainsi que si les cinq stations couvrent votre séquence.

Spécifications complètes

La machine comprend deux unités dans un même bâti : une tête de soulèvement en haut et une chambre à température constante en dessous, chacune disposant de son propre régulateur et de son propre cordon d'alimentation secteur. Les tableaux constituent la fiche technique, reproduite sans arrondi.

1. Unité de soulèvement et stations

2. Chambre à température constante

À l'intérieur de l'enceinte : les cinq béchers disposés dans un support circulaire sur la base, le dispositif de fixation des échantillons suspendu au-dessus d'eux et le plancher perforé qui permet à l'air chauffé de circuler.

Lecture des deux chiffres de puissance : la tête de levage a une puissance nominale de 50 W tandis que son adaptateur affiche CC 24 V 3,75 A, ce qui correspond à une capacité d'environ 90 W. Il s'agit d'une marge de sécurité dans l'adaptateur, et non d'une erreur de notation ; la tête ne consomme pas 90 W. La plaque signalétique située à l'arrière de la machine est la valeur qui régit l'alimentation réelle.

3. Installation, alimentation et accessoires standard

Choisir entre les quatre enrobeurs par trempage de cette gamme

Quatre enrobeurs par trempage dans un seul catalogue est un bon problème pour un acheteur uniquement si les différences sont clairement exposées, ce qui est le cas ici. Ce ne sont pas des variations d'une seule machine : la plus petite pèse 17 kg, la plus grande 75 kg, et le substrat qu'elles acceptent diffère d'un facteur de cinq dans chaque direction.

La décision se résume à deux questions. Premièrement, quelle est la taille du substrat ? S'il s'agit d'un coupon de 75 par 25 mm, trois des quatre machines pourront l'accueillir, et le choix dépend alors des liquides et de la température. S'il s'agit d'une plaque de 400 par 230 mm ou d'une pièce pesant plus de 100 g, seul le MMB02-200 pourra la soulever, et aucun nombre de stations n'y changera rien. Deuxièmement, avez-vous besoin de plus d'un liquide au cours de la même série ? Si la réponse est un seul liquide, les cinq stations de ce modèle sont payées et ne servent jamais, et une machine à station unique fait le même travail ; si la réponse est de trois à cinq liquides, les trois autres machines ne peuvent pas réaliser la série du tout sans qu'une personne se tienne là à changer les béchers.

La question de la température se situe entre ces deux-là. Si le film doit être séché au-dessus de 100 °C, ce modèle et le MMB01 sont tous deux hors de portée et le MMB02-200, à 200 °C avec un contrôle de plus ou moins 1,5 °C, est le seul de la gamme à pouvoir le faire. Si le séchage est une élimination de solvant ordinaire dans la plage de 60 à 100 °C, la chambre de 30 litres ici est suffisante et le plus petit radiateur représente une charge moindre pour l'alimentation du laboratoire.

Pourquoi cinq stations changent ce que vous pouvez fabriquer

Le revêtement par immersion est une idée simple à l'exécution impitoyable. Un substrat entre dans un liquide, en ressort à une vitesse contrôlée, et l'épaisseur du film est déterminée par la vitesse à laquelle il s'égoutte. Tout ce qui compte pour la reproductibilité se produit dans les secondes qui suivent la sortie du substrat du liquide, et tout ce qui perturbe le substrat pendant ces secondes, y compris la main qui change un bécher, apparaît sur le film.

Un empilement multicouche provenant de différents liquides multiplie ce problème par le nombre de couches. Sur une machine à station unique, l'opérateur doit soulever l'échantillon, ouvrir la chambre, remplacer un bécher de 150 ml par le suivant, fermer la chambre, attendre que la température se stabilise et lancer le passage suivant. Chaque échange est une occasion de heurter le dispositif, et chacun d'eux ouvre la chambre sur la pièce. Cinq stations éliminent les échanges : les béchers sont chargés avant la fermeture de la porte et le programme sélectionne le liquide suivant sans perturber l'échantillon ni le champ thermique.

C'est ce qui rend certaines expériences pratiques plutôt que simplement possibles. L'assemblage couche par couche, où le substrat alterne entre un bain de polycation et de polyanion avec un rinçage intermédiaire, est par nature un travail à cinq stations ; fait à la main, c'est un après-midi de jonglage de béchers pour un seul échantillon. Les empilements sol-gel où chaque couche a un précurseur différent et un temps de séjour différent relèvent de la même histoire. Si la valeur de l'expérience réside dans la comparaison de séquences de couches, la machine doit changer de liquide plus rapidement et de manière plus reproductible qu'une personne ne le peut.

La pince mérite un paragraphe à elle seule, car c'est là que se rejoignent cinq stations et une position de levage. Une pince retient un ou deux substrats, mesurant 75 par 25 mm et pesant au total pas plus de 100 g. Deux substrats dans la même pince ne constituent pas deux expériences : c'est un doublon, et les doublons sont ce qui vous permet de séparer un effet de processus réel du bruit d'un substrat à l'autre. Si vous en avez besoin de plus de deux, la contrainte est la charge de levage plutôt que le nombre de stations.

Dans un laboratoire de batteries, la taille utile est un échantillon. Une bande de feuillard collecteur de courant, un échantillon de séparateur ou une petite plaque d'électrode tiennent tous dans la fenêtre de 75 par 25 mm et pèsent bien moins de 100 g, c'est pourquoi une machine à cinq stations de cette taille relève du criblage de matériaux plutôt que de la production. Le but du criblage est de tester suffisamment de variantes pour dégager une tendance ; pouvoir charger cinq liquides et vaquer à ses occupations, c'est ainsi qu'une matrice de criblage se termine en une semaine au lieu d'un mois.

Ce que cinq stations ne font pas, c'est sécher entre les couches selon leur propre calendrier. Le temps de séjour et le temps de séchage s'entendent par passe, de 1 à 999 secondes chacun, et ce sont les mêmes valeurs pour chaque passe du programme ; si la couche deux a besoin d'un séchage plus long que la couche un, cela doit être géré en exécutant les couches comme des programmes séparés ou en acceptant un seul réglage pour tout l'empilement. Cinq stations ne signifient pas non plus cinq températures différentes : il y a une seule chambre et une seule consigne. Ces deux limites méritent d'être connues avant de promettre une recette à cinq couches à un supérieur.

Les vibrations constituent la dernière variable et celle qu'il est le plus facile de négliger. La tête entraîne le substrat par un fil suspendu plutôt que par un accouplement rigide, et la chambre repose sur le même châssis, de sorte que le film est formé dans le même environnement thermique que celui où il sèche. Installez la machine sur un établi qui supporte également une centrifugeuse et plus rien de tout cela ne fonctionne ; les conditions d'installation exigent un emplacement exempt de vibrations pour une bonne raison.

Caractéristiques techniques clés

• Cinq stations de liquides, un cycle en chambre fermée. Les béchers sont chargés avant la fermeture de la porte et le programme change lui-même de station, de sorte qu'une pile de cinq couches provenant de cinq liquides ne perturbe jamais le champ thermique ni la position du support.
• Une pince, un ou deux substrats. Deux dans la même pince constituent une paire double exécutée dans des conditions identiques, ce qui permet de dissocier une différence de substrat à substrat d'un effet de procédé.
• Vitesse, course, temps de séjour et séchage réglés indépendamment. 1 à 200 mm/min, 1 à 75 mm, et 1 à 999 secondes chacun pour le temps de séjour par immersion et la pause de séchage, répétés pour 1 à 20 cycles.
• Une chambre de 30 litres dotée de son propre régulateur. De la température ambiante à 100 °C sur un PID à deux rangées et quatre touches, indépendant du programme de levage, de sorte que la chambre puisse être à bonne température avant la première immersion.
• Entraînement par câble suspendu. Le substrat est suspendu à un câble plutôt qu'à un accouplement rigide, ce qui l'isole du bruit du moteur et des engrenages pendant le retrait qui définit l'épaisseur du film.
• Des limites imposées par la mécanique, et non par le logiciel. 100 g sur la pince, 60 mm d'immersion, 500 g par poste de bécher et 3000 g sur le plateau ; le dépassement de l'une de ces limites modifie le film au lieu de déclencher une alarme.
• 45 kg sur un encombrement au sol de 455 par 500 mm. Une seule personne peut le déplacer et il s'intègre sur une paillasse de laboratoire normale sans châssis dédié.

Séquence de fonctionnement, sécurité et maintenance

1. Un cycle à cinq stations, étape par étape

1. Mettez l'enceinte en marche et amenez-la à la température de séchage. Le régulateur de l'enceinte est indépendant du programme de levage, ce qui permet de l'allumer d'abord et de laisser la température se stabiliser.
2. Remplissez et placez les cinq béchers dans le support circulaire. Chaque bécher doit contenir suffisamment de liquide pour couvrir la profondeur d'immersion que vous allez utiliser, jusqu'à 60 mm, sinon le film s'arrêtera là où le liquide s'est épuisé.
3. Fixez un ou deux substrats dans le dispositif et vérifiez que le poids total est inférieur à 100 g.
4. Définissez le programme sur l'écran tactile : vitesse de retrait, course, temps de séjour, temps de séchage, nombre de cycles et l'ordre dans lequel les stations sont utilisées.
5. Fermez la porte de l'enceinte et lancez l'opération.
6. La machine se positionne sur la première station, descend le substrat, maintient la position pendant le temps de séjour, se retire à la vitesse définie, fait une pause pour le temps de séchage, puis passe à la station suivante. La séquence se répète jusqu'à ce que le nombre de cycles défini soit atteint.
7. Ouvrez la porte, déchargez les substrats et notez quelle station a fonctionné à quelle position. L'ordre des couches fait partie intégrante de l'expérience ; notez-le directement près de la machine plutôt que d'essayer de le reconstituer de mémoire.

Un détail détermine si l'essai vaut la peine d'être répété : la relation entre le niveau du liquide et la profondeur d'immersion. La profondeur d'immersion est limitée à 60 mm, les béchers ont une capacité de 150 ml, et un bécher rempli à ras bord ainsi qu'un bécher rempli à moitié donnent des longueurs mouillées différentes. Définissez le niveau avec précision, enregistrez-le et conservez-le à l'identique lors du prochain essai, sous peine de voir la surface du film varier entre des essais par ailleurs identiques.

2. Sécurité et conditions d'installation

La fiche technique de ce modèle ne répertorie pas de liste de dispositifs de sécurité, et il serait incorrect d'en inventer une ; ce qui suit reprend donc les données explicitement indiquées dans les spécifications ainsi que les points essentiels pour tout enducteur par trempage chauffant. L'alimentation requiert deux prises 220 V reliées à la terre, l'une pour l'adaptateur de tête et l'autre pour l'enceinte ; la mise à la terre est une exigence explicite et non une simple recommandation. L'enceinte atteint 100 °C et ses surfaces extérieures chauffent en même temps, de sorte que la porte et la fenêtre sont brûlantes au toucher pendant un essai. La tête se déplace dès qu'un programme est en cours d'exécution et le dispositif descend dans les béchers, la règle à l'intérieur de l'enceinte est donc la même que pour toute machine dotée d'un axe mobile : ne mettez pas les mains à l'intérieur lorsque le programme est actif.

Les conditions d'installation sont suffisamment spécifiques pour qu'il soit utile de les rappeler sous forme de liste de contrôle : température ambiante de 25 °C plus ou moins 15 °C, humidité relative de 55 pour cent plus ou moins 10, absence de poussière, absence de vibrations, et absence de gaz inflammables, explosifs ou corrosifs dans la pièce. La clause relative aux vibrations est celle que l'on a tendance à ignorer avant d'en rejeter la faute sur la machine. Un enducteur par trempage ne partage un établi avec une centrifugeuse que jusqu'au premier film présentant des stries.

3. Maintenance et pièces d'usure

Les pièces qui s'usent sur cette machine sont bon marché et sont principalement en verre. Les bords des béchers s'ébrèchent, et un bord ébréché présente un tranchant exactement à la hauteur où passe le dispositif. La machine est fournie avec trois fils de levage, ce que le fabricant s'attend à voir remplacer en premier : le fil est l'élément flexible de l'entraînement et constitue un consommable, et non une pièce à durée de vie illimitée. Gardez les fils de rechange dans le tiroir plutôt que d'avoir à en commander un après l'échec d'un essai.

La pince doit être essuyée après chaque campagne, car le précurseur séché sur les mâchoires modifie la hauteur de préhension d'une fraction de millimètre et, par conséquent, la profondeur d'immersion. L'intérieur de l'enceinte est en acier inoxydable et ne nécessite aucun entretien particulier, si ce n'est d'éviter que des éclaboussures ne tombent sur le fond perforé ; un bécher qui fuit pendant un essai laisse du liquide sur l'élément chauffant, et il est plus facile de prévenir ce désordre que de le nettoyer. L'adaptateur est un modèle standard de 100 à 240 V, de sorte qu'en cas de panne, il suffit de le remplacer plutôt que de le réparer.

FAQ technique

Q : Un échantillon peut-il réellement passer par cinq liquides différents au cours d'un seul et même essai ?

Oui, c'est à cela que servent les cinq stations. Chargez les béchers avant de fermer la porte, définissez l'ordre des stations dans le programme, et la machine passe d'un liquide à l'autre sans que l'échantillon ne sorte de la chambre. La limitation qu'il convient d'anticiper est que le temps de séjour et le temps de séchage constituent une seule paire de réglages pour l'ensemble du programme, et non une paire par couche ; si la couche trois nécessite deux fois plus de temps de séchage que la couche un, il faut soit accepter un réglage unique, soit répartir la pile sur deux programmes.

Q : Si je serre deux substrats, est-ce que j'obtiens deux recettes indépendantes ?

Non. Les deux substrats partagent une pince et un programme, ce sont donc des doublons plutôt que des expériences indépendantes : même liquide, même vitesse, même temps de séjour, même séchage. C'est utile, car une paire en double sépare la variation d'un substrat à l'autre de la variation du processus, mais cela ne double pas votre débit pour des conditions différentes.

Q : Mon substrat est une feuille de 10 µm, pas une plaque de 2,5 mm. La pince va-t-elle la maintenir ?

Le support est dimensionné pour des substrats allant jusqu'à 75 par 25 par 2,5 mm avec une charge de soulèvement de 100 g ou moins, et cette valeur d'épaisseur est celle qu'il faut comparer à vos propres échantillons plutôt que de supposer qu'il s'agit d'un maximum ou d'une valeur fixe. Une feuille seule est difficile à serrer sans support ; la solution habituelle consiste à fixer la feuille par du ruban adhésif ou des pinces sur une plaque support plate que la pince peut maintenir, ce qui maintient la face enduite plate et la profondeur d'immersion contrôlée. Indiquez-nous l'épaisseur de la feuille lors de la commande et le support pourra être discuté avec la machine plutôt qu'après son arrivée.

Q : L'une des cinq stations peut-elle être un rinçage au lieu d'un liquide de revêtement ?

Oui, et pour le travail couche par couche, c'est généralement le cas. Une station est simplement l'emplacement d'un bécher, de sorte qu'un solvant, de l'eau ou une solution de rinçage l'occupe comme n'importe quel autre liquide, et le programme la traite comme un trempage supplémentaire avec sa propre place dans la séquence. Les fluides doivent être compatibles avec les béchers et avec la chambre en acier inoxydable, ce qui explique pourquoi les conditions d'installation excluent les atmosphères corrosives.

Q : De quelles utilités a-t-il besoin en plus de deux prises de courant ?

Aucun. Il n'y a pas d'air comprimé, pas d'eau de refroidissement et pas de raccordement au vide ; la machine se résume à deux conducteurs de 220 V et un établi. C'est un avantage pratique dans un laboratoire partagé où tous les autres équipements ont déjà monopolisé la conduite d'air.

Q : La chambre s'arrête à 100 °C. Et si j'ai besoin de plus ?

Il s'agit alors du mauvais modèle dans la gamme, et il vaut mieux le dire que de tourner autour du pot. Le MMB02-200 atteint 200 °C avec un contrôle de plus ou moins 1,5 °C et accepte des substrats allant jusqu'à 400 par 230 mm, au prix d'une seule station de liquide et d'un châssis beaucoup plus grand. Si ce dont vous avez réellement besoin est une cuisson plutôt qu'un séchage, la machine de trempage à haute température liée ci-dessus va jusqu'à 1000 °C et s'apparente à un four plutôt qu'à une étuve.

Envoyez la taille de votre substrat, le nombre de liquides dans la pile et la température de séchage, et nous confirmeronsle luminaire et la séquence des stations avant de commander.

E-mail : tob.amy@tobmachine.com | Téléphone : +86 181 2071 5609

Révisé par : Pinery Gong, Assemblage de batteries et processus de rendement | Dernière mise à jour : 2026-11-04