温控真空搅拌脱泡机 MTP-V20000CP           

MTP-V20000CP 是一款面向精密制造领域的高 端温控真空搅拌脱泡设备。设备采用非接触式行星运动原理，通过公转与自转的复合运动结合高真空环境，实现物料的宏观混合、微观分散与亚微米级气泡的彻底清 除。设备集成了搅拌系统、真空系统、温控系统、控制系统及多重安 全保护装置，适用于高粘度、热敏性材料的批量处理，是半导体封装、新能源电池、高 端电子胶粘剂等工艺环节的关键设备。

一、核心工作原理

真空搅拌脱泡机摒弃传统螺旋桨叶介入式搅拌，采用非接触式的行星运动方式，其核心在于两个运动的协同作用：

• 公转与自转：装有物料的容器在设备腔体内围绕中心轴进行高速公转，同时容器自身也在进行高速自转。公转产生的强大离心力将物料推向容器外壁并挤压内部气泡，自转则带动物料产生涡流流动，实现宏观与微观层面的均匀混合。

• 真空协同：在搅拌的同时，设备通过真空系统对腔体进行抽真空（通常可达 101kPa 至 0.5kPa）。在负压环境下，气泡内外压力差变大，气泡迅速膨胀并上浮至液体表面，随后被真空泵抽离，实现对亚微米级气泡的彻底清 除。

二、核心系统组成

1. 搅拌系统

由电机、传动机构、回转体（行星齿轮）和承载器（料罐）组成。关键特点是“无桨叶”设计，依靠公转与自转的转速比调节来控制剪切力，适用于不同粘度的物料。

规格参数：

• 公转转速：0~600 rpm（20kg 负载下樶高 600 rpm）

• 自转转速：由公转与自转速比决定，常见速比范围 1:0.5 ~ 1:1.5

• 公转半径：600 mm

• 容料量：20L×2      搅拌量：10kg×2

• 离心加速度：通常可达 10~100 G

• 驱动电机功率：15 kW × 2

用途： 承载料桶并实现公转与自转的复合运动，在无桨叶介入的情况下完成物料的宏观混合与微观分散。

2. 搅拌系统组件

主要功能：

• 提供离心力将物料推向桶壁，挤压气泡

• 通过自转形成物料内部的涡流与剪切效应

• 消除传统桨叶搅拌带来的污染风险与清洗负担

工作原理： 采用行星同步带传动结构，电机驱动中心同步轮，同步轮带动行星架实现公转，在公转过程中驱动料桶自转。公转使物料整体获得离心力，自转使桶内物料产生连续翻滚，二者叠加形成三维流动，实现无死角混合。

3. 搅拌系统回转体组件

用途： 回转体是搅拌系统的核心执行机构，承担以下任务：

• 承载料桶并使其在高速旋转下保持稳定

• 精 确传递公转与自转的复合运动

• 在数百 G 离心力作用下维持动平衡，避免整机振动与噪声

• 为温控、真空等系统提供安装接口

主要功能：

• 运动合成：将电机输入的单轴旋转分解为公转与自转两路独立运动

• 载荷承载：承受料桶及物料的总质量，并在高速旋转下传递离心力

• 动平衡自补偿：双桶结构中通过对称设计实现惯性力相互抵消；单桶结构中需配置平衡配重

• 接口集成：为真空通道、测温传感器、加热元件等提供旋转密封或滑环接口

工作原理： 回转体的运动学本质是行星机构，由太阳轮（固定于机架）、行星架（由主电机驱动）、行星轮（与太阳轮啮合）和料桶适配器组成，实现复合运动的精 确传递。

三、真空系统

规格参数：

• 极限真空度：≤500 Pa（生产级常用）

• 抽速：20 m³/H

• 真空泵类型：旋片泵（常用）、干式螺杆泵（无油）

• 腔体漏率：≤1×10⁻⁵ Pa·m³/s

• 抽真空时间：通常要求 ≤60 秒达到工作真空度

用途： 在搅拌过程中构建并维持高真空环境，降低气泡内外压差，促进气泡快速上浮并破裂。

主要功能：

• 快速抽除腔体内空气

• 在搅拌全过程中维持真空状态

• 配合破真空系统实现安 全泄压

工作原理： 真空泵对密闭腔体进行连续抽气，使腔内压力低于物料中气泡内部的压力。根据亨利定律与气泡动力学，气泡在低压下体积膨胀，浮力增大，快速上浮至液面并破裂，气体被真空泵抽走。

四、温控系统

规格参数：

• 控温范围：室温~5℃（标准），可选 -15℃ 低温型

• 控温精度：±0.5℃ ~ ±1℃

• 冷却方式：水冷夹套

• 温区数量：多区（桶壁 + 桶底）

用途： 对物料进行冷却控制，保护热敏性材料不因摩擦升温而过热。

主要功能：

• 搅拌过程中恒温控制，补偿摩擦生热

• 梯度升温或降温，满足材料固化前工艺要求

• 同时保证机构降温，延长设备使用寿命

工作原理： 通过水冷机制冷的液体经水管接到搅拌机主轴的滑环，再传送到自转轴的滑环，樶后到达搅拌底部和搅拌腔壁上进行制冷，另一水路返回水冷机，如此循环。

五、控制系统

规格参数：

• 控制器类型：PLC（西门子、三菱等）+ 触摸屏（7~15英寸）

• 配方存储：20 组

• 可编程段数：每配方 5 段（转速、真空度、公自转比、时间）

• 通信接口：RS485、以太网

• 数据记录：历史曲线、报警日志、批次追溯

• 远程功能：可选 MES 对接

用途： 实现工艺参数的精 确设定、自动执行、过程监控与数据追溯。

主要功能：

• 多段工艺自动运行

• 实时显示时间、转速、真空度、公自转比等关键参数

• 故障自诊断与安 全联锁

• 数据上传与远程运维

工作原理： PLC 接收传感器信号（转速编码器、真空计、振动传感器），通过 PID 算法调节变频器、真空阀，确保各系统按设定曲线协同运行。触摸屏作为人机交互界面，提供参数输入、状态显示与报警提示。

六、安 全与辅助系统

规格参数：

• 安 全联锁：门盖位置开关、真空度联锁、转速联锁

• 过载保护：电机过流阈值 120%~150%

• 急停按钮：符合 ISO 13850 标准

• 振动保护：振动过大自动停机

• 真空保护：真空不达标自动停机

用途： 保障操作人员安 全、防止设备损坏，并提升操作便利性。

主要功能：

• 腔体未锁定时无法启动

• 真空未破时无法开门

• 电机过载自动停机

• 振动过大自动停机

• 真空不达标自动停机

工作原理： 安 全系统采用硬线互锁 + PLC 软件联锁双重机制：

• 硬件互锁：继电器串联关键安 全触点

• 软件联锁：PLC 持续监测传感器状态，任一异常则切断输出并报警

辅助机构采用电磁铁驱动，通过继电器控制，与控制系统联动，实现“开门—装料—关门”的半自动化操作。

七、标准工作流程

标准的作业流程通常分为四个阶段：

1. 准备与投料：打开真空腔体盖，将物料放入搅拌腔内

2. 真空构建：关闭腔体盖，启动真空系统，迅速将内部压力降至设定值（如 1kPa），形成负压环境

3. 混合与脱泡：启动搅拌系统，物料在公转与自转产生的数百 G 离心力作用下剧烈流动，同时真空环境将内部气泡抽出。此阶段可根据物料特性（如粘度变化）调整转速

4. 破空与出料：达到设定的工艺时间后，设备停止运行，通过破真空阀门恢复常压，打开腔体取出物料

八、配置清单

九、应用领域

• 半导体封装材料

• 新能源电池浆料

• 高 端电子胶粘剂

• 精密涂料与油墨

• 医疗与生物材料

• 其他高粘度、高精度要求的精密混合工艺

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十、设备特点总结

真空搅拌脱泡机通过将公转自转的行星力学与高真空环境深度结合，实现了非介入式的无死角搅拌与高效脱泡。它不仅解决了高粘度物料难以混合均匀的工艺难题，还通过防止氧化和二次污染，显著提升了樶终产品的性能与良品率，是现代精密制造不可或缺的关键工艺设备。

公司信息

厦门迈凯伦精瑞科仪有限公司
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