一种加热器的形变补偿方法及加热器形变补偿结构与流程

1.本发明涉及加热设备技术领域，具体为一种加热器的形变补偿方法及加热器形变补偿结构。


背景技术：

2.加热器，如平板加热器、立体加热器，是在半导体、显示器、光伏、建材等领域常用的加工设备。如图1所示，被加热对象放置在加热器的加热用载具上方，通过热传导进行加热。然而，因为材质的关系，很多被加热对象、或者加热结构，尤其是金属器件都会无可避免地在加热过程中产生形变，如图1所示，随着加热操作的进行，被加热对象1包括被加热的元器件和放置元器件的载具，其中载具因为温度会发生变形，变形后的被加热对象1和加热结构2之间的接触面逐渐无法吻合，产生越来越大的空隙，不但导致被被加热的元器件的加热不均，同时也会导致整体的加热效率下降。


技术实现要素：

3.为了解决加热器、被加热对象在加热工序中产生形变导致加热不均和效率下降的问题，本发明提供一一种加热器的形变补偿方法，其可以克服加热器、被加热对象加热形变导致加热不均的问题，提高加热效率。同时，本发明也公开了一种加热器形变补偿结构。
4.本发明的技术方案是这样的：一种加热器的形变补偿方法，其包括：在加热器的加热结构上设置一层形变补偿结构；所述形变补偿结构包括高耐热性的易变形的材料；所述形变补偿结构覆盖于所述加热结构的加热区域，尺寸与所述所述加热结构的加热区域尺寸相适应；被加热对象放置在所述形变补偿结构之上，进行加热工序的操作。
5.其进一步特征在于：所述形变补偿结构还包括高传热效率和高耐热性的材料；所述形变补偿结构还包括高耐热、易变形的结构。
6.一种加热器形变补偿结构，其包括：柔性补偿层、滑动体，所述柔性补偿层为高耐热性的导热柔性材料；所述柔性补偿层的尺寸、形状与加热器的加热结构的加热区域相适应；所述柔性补偿层将所述滑动体拘束在一起，或者所述柔性补偿层构成密闭结构，所述滑动体放置于所述柔性补偿层的密闭空间内；所述滑动体的数量至少能够平铺后完整覆盖所述加热结构；所述柔性补偿层、所述滑动体设置于加热区域之上。
7.其进一步特征在于：所述滑动体为低摩擦系数、高传热效率、高耐热性材料；所述柔性补偿层的柔性材料包括：金属网，高分子材料、耐热硅胶膜；
所述柔性补偿层的结构包括：袋状结构、网状结构；所述滑动体包括：粒状体、丝状体；所述滑动体为粒状时，包括：球体、椭圆体、不规则体；所述滑动体为粒状时，所述滑动体的直径或者高度为2mm~8mm；所述滑动体的材质包括：石墨、碳、铝、铝合金、不锈钢。
8.本发明提供的一种加热器的形变补偿方法，在加热器的加热结构上设置一层形变补偿结构，通过自身形变填充所述被加热对象和加热器的加热结构之间的空隙，可以同时紧密贴合加热器与被加热对象的相对表面，实现加热器对被加热对象的间接的全接触热传导，不但能确保被加热对象能够均匀加热，同时大幅度提升传热效率与速率。通过柔性补偿层的柔性材料实现对微小形变的变形补偿，通过柔性补偿层和滑动体的共同作用，进一步实现对各种程度形变的适应性变形补偿，对各种材质、尺寸的加热器和被加热对象都能实现提升加热效率和确保实现加热均匀。
附图说明
9.图1为现有技术中被加热对象和加热结构的结构关系示意图；图2为本发明的加热器形变补偿结构的实施例；图3为本发明的加热器形变补偿结构的放置于加热结构后的结构示意图；图4为被加热对象、加热器形变补偿结构和加热结构的结构关系结构示意图。
具体实施方式
10.如图4所示，本发明一种加热器的形变补偿方法，其包括：在加热器的加热结构2上设置一层形变补偿结构3；形变补偿结构3包括高耐热性的易变形的材料和结构，还包括高传热效率、高耐热性高的材料；本发明中的形变补偿结构3的形变可以通过材料的形变实现，也可以通过结构的形变实现，也可以通过二者相结合同时实现；当通过结构实现形变，如：通过袋状的柔性补偿层3-1中放入粒装的滑动体3-2实现形变补偿，因为整体结构的厚度增加，所以滑动体3-2需要同时具备高热传效率、高耐热性高的特性，确保即便增加了形变补偿结构3，被加热对象的加热效率也不会降低。本技术方案，结构简单，容易实现，非常适用于各种不同的场景。
11.形变补偿结构3覆盖于加热结构2的加热区域；被加热对象1放置在形变补偿结构3上方后，进入加热工序，图4中被加热对象1包括被加热的元器件和放置元器件的载具。具体实施时，为了在实现易形变的同时不会影响热传效率，柔性补偿层3-1中可以采用现有技术中同时具备高热传效率、高耐热性、易变形特性的材料，如：金属丝网、高耐热硅胶等等材料进行制作。
12.基于上述补偿方法实现的一种加热器形变补偿结构3，其包括：柔性补偿层3-1，柔性补偿层3-1为高传热效率、高耐热性高的导热柔性材料；柔性补偿层3-1平铺在加热结构2的加热区域。
13.具体实施的时候，柔性补偿层3-1使用的柔性材料包括：金属网，高分子材料、耐热硅胶膜；当被加热对象1和加热结构2之间产生的形变比较微小的时候，通过易变形的柔性材料即可实现形变补偿，加热器件1和加热结构2产生形变后，对柔性补偿层3-1层查产生挤压力，使柔性补偿层3-1发生形变，确保二者之间的空隙被填满。
14.滑动体3-2为低摩擦系数、高传热效率、高耐热性材料；通过柔性补偿层3-1将滑动体3-2拘束在一起，或者柔性补偿层3-1构成密闭结构，滑动体3-2放置于柔性补偿层3-1的密闭空间内；滑动体3-2包括：粒状体、丝状体。具体实施时，滑动体3-2的数量至少能够平铺后完整覆盖加热结构2，确保能够完整的对所有带加热器件1和加热结构2的加热区进行完整的形变补偿。
15.当滑动体3-2为表面之间摩擦系数低、韧性高的润滑丝，如碳纤维、玻璃纤维时，无需密闭结构，通过柔性补偿层3-1构成一个限制结构即可，如网状限制结构或者非密闭的袋状限制结构，将润滑丝拘束住，当被加热对象1和加热结构2产生形变，柔性补偿层3-1和润滑丝都会变形，同时润滑丝在网状的柔性补偿层3-1中发生滑动，填充被加热对象1和加热结构2的间隙，同时导热。
16.当滑动体3-2为粒状体时，滑动体3-2为粒状时，包括：球体、立方体、椭圆体、不规则体；滑动体3-2为粒状时，滑动体3-2的直径或者高度为2mm~8mm，不能过大否则会导致无法填满所有的空隙，也不能过小，过小的粒状物流动性较差，会导致无法及时填满空隙；滑动体3-2材质包括：石墨、碳、铝、铝合金、不锈钢；为了避免粒状的滑动体3-2发生散落问题，柔性补偿层3-1设置为一个密闭结构，如：设计为一个袋装结构，将粒状的滑动体3-2装入袋状结构的柔性补偿层3-1中，具体如图2所示，粒状的滑动体3-2和袋状的柔性补偿层3-1构成了易变形结构。
17.使用的时候，如图3所示，将装了粒状的滑动体3-2的袋状柔性补偿层3-1平铺到放到加热结构2的加热区，被加热对象1放置于被拘束的滑动体组群上，基于被加热对象1中的被加热的元器件载具的重力或作用于载具的外界压力，让载具与平板加热器产生相对挤压，进而导致处于载具与平板加热器之间的被拘束滑动体组群发生适应性变形，填充满载具与平板加热器之间的空间，最后实现加热器对载具的全接触热传导，提升传热效率与速率。
18.如果加热结构2为立体结构，或者分区结构，则按照实际的结构分别设置装了粒状的滑动体3-2的袋状的柔性补偿层3-1。如图4所示，加热过程中，加热器件1和加热结构2分别产生形
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变，但是因为中间有形变补偿结构3，所以加热器件1和加热结构2之间的空隙被填满。
19.形变补偿结构3可以为单层结构也可以为多层结构，具体根据加热器的加热结构2所在腔体的尺寸、结构设计。多层设计可以基于滑动体3-2实现，即在柔性补偿层3-1中设置较多的滑动体3-2，也可以使用多个形变补偿结构3叠加。
20.使用本发明的技术方案后，将具备高传热效率的滑动体用柔性材料拘束，然后平铺于加热器上，当被加热对象向平板加热器进行贴合运动时，因为挤压，滑动体发生彼此位移，整体被拘束的滑动体群组产生了与平板加热器以及被被加热对象表面的实际情况相匹配形变，进而实现了对二者表面的同时紧密贴合，当加热器启动时，热量就可以通过导热性良好的被拘束滑动体群组，即形变补偿结构，高效的导入被加热体中的被加热元器件。