玻纤布覆铜板用压机是制造覆铜板最终成型的关键设备，压机精度的好坏及合适的工艺参数对板材品质起着至关重要的作用。目前世界上主要的层压机设备制造商有KITAGAWA 、SIEMPKAMP、ACCUDYNE 、OEM 等，由于层压设备技术比较成熟，设备制造商大都在压机精度方面进行提高。我国上海人造板机器厂为适应电子工业的发展，也在不断改良自己的产品。覆铜板制造厂一般都选用进口压机，如KITAGAWA 、SIEMPKAMP ， OEM 压机，但随着国产压机制造技术的提高，也有一些覆铜板厂选购上海人造板机器厂生产的压机。
在20 世纪佣年代之前，覆铜板产量不大，压机多为一台压机配一台上料架和一台下料架，这种单一配置使得设备利用率不高，而且压机一般为非真空压机，用蒸汽加热、用水冷却。20 世纪佣年代之后，覆铜板产量呈几何级数增长，于是出现了压机组，而且压机多为真空压机，用导热油加热。
一、层压机分类
为在本书中提法统一，我们根据压机压产品的大小把压机分为大、中、小三类。
①产品面积注48 英寸x 42 英寸为大型压机;
② 48 英寸X42 英寸>产品面积二月6 英寸x24 英寸为中型压机;
③产品面积<36 英寸X24 英寸为小型压机。
根据产品是否一开为二，压机可分为1UP 和2UP 压机。
二、层压机选配
层压机选配目前比较流行两种搭配方案。
①对于1UP 压机，一般以3 台压机一组较合造。按每模板3h 一个周期计，每模板1 h升温， 1 h 保温， 1 h 冷却，这样3 台压机升温、保温、冷却可以相互错开，不会对能源提出更高要求。欧美压机供应商从节约能源角度出发，把冷热压机分开，一般用2 台热压机配1 台冷压机。但日本和台湾等地方的设备供应商，特别是日本方面的设备供应商，以满足覆铜板制造工艺要求为前提均采用冷热一体， 3 台压机均是冷热一体压机。
②对于2UP 压机，一般以2 台压机为一组，必要时可以增加压机的开口数。
三、层压系统
层压系统一般都是由压机、上料架、下料架、送料车和操作系统组成，见图3-3-1 。
1.层压机
层压机一般由4 大部分组成(见图3-3-2) :油缸和液压系统、加热板和加热冷却系统、真空系统、控制系统。
(1)油缸和液压系统该系统根据工艺要求提供层压过程中所需的不同压力。
①油缸在压机中位置的形式油缸在压机位置有底部和顶部两种放置方式。
a. 油缸置于底部这种方式是传统方式，它的最大优点是可以采用单油缸实现很大的压力，对于大压机压力高达1 000 t ，油缸活塞一般都在efl650 mm 左右，在这种情况下，油缸置于压机底部，整个压机重心下沉，是一种合理设计。但由于这种大压机的开口数都比较多，油缸行程及总长度比较大，如果油缸装在地面上则压机最下面一个开口就很高，不利于操作和维护，所以这种压机其油缸必须置于地坑之中，安装之前要先挖地坑。1UP 压机大多采用单油缸，而对于2UP 压机则可能用两个或两个以上大油缸。选用多大或多少个油缸主要根据3 个因素确定:A一一产品所需压力;B一一油压系统元器件本身所能承受的压力;c一一设备制造商本身的加工能力。
b. 油缸置于压机顶部这种方式以美国OEM 为典型，将本来在压机底部可以由一个油缸来完成的压力，在顶部要由4 个油缸来实现。这种方式最大的优点就是无论大小压机均不用挖地坑，可以直接在地面上将压机就位安装好;而最大缺点就是油缸置于压机顶部，维修、保养比较困难。
②油缸的结构油缸主要由缸体、活塞、密封件、导向套4 大部分组成，见图3-3-3 。
a. 缸体缸体一般选用45** 钢制造，但必须对钢材调质处理到HBS241-285 。
b. 活塞活塞采用耐磨铸铁制造而成，表面不仅要光滑，而且要耐磨。目前进口压机如KITAGAVA 和SIEMPKAMP 之活塞加工完全达到镜面级0.05μm 而且硬度也达到HRC4 8 以上。
c. 导向套导向套材料一般为耐磨青铜，其表面粗糙度为0.63μm ，利用液压油润滑导向套。
d. 密封与防尘装置采用"y" 型密封圈。
③层压机的液压系统产品所需要的压力及压力的稳定性均匀，都是通过液压系统来实现，所以液压系统是否可靠对压机非常重要。制造覆铜板层压机液压系统基本上大同小异，都是为了两个目的:正常工作状态下精确控制液压系统的压力;在出现异常情况时，系统能保压甚至能手动补压。这里我们以图示3-3-4 液压系统为例来概述液压系统之工作原理。
液压系统主要由高低压泵、方向阀、比例调压阅、安全阅、单向闽、油箱、过滤器等组成。
a. 高低压泵层压机在合模时由于油缸大，需要泵提供大流量、低压力的液压油;但当合模到位后，油缸仅需要小量油加压或保压，如果仅用一个油泵，既需要流量大又需压力大，对泵的功率必须选很高的，同时液压油在高压下溢流，容易发热，严重时会影响液压元件的使用性能。所以目前所有的大中型压机均采用高、低泵分开，低压泵提供油缸所需流量，高压泵提供油缸所需油压。
b. 方向阅方向阀SVl 用于压机合模和开模， SV2 则用于紧急状态下，如停电情况下油缸保压。
c. 比例调压阀层压机液压系统的压力可以任意设定，这是由比例调压阀来实现的。其原理是DCP 给功率放大器一个信号，通过功率放大器给比例调压间不同的电压，比例调压阀按照电压(或电流)值调定某一压力值，当油路压力超过这个值时，油会溢流回到油箱，于是保证了油路压力为设定值。
d. 单向阀和液控单向阀备该系统单向阅有4 个之多，这些单向阅均是为了防止油缸液压油泄漏，其中单向阅SV4 是液控单向阀，必须在SVl 线圈2 有电时，单向阔SV4 才能动作打开，把主油路单向阀打开，活塞在自重作用下而下降，实现压机开模。
(2) 加热板和加热冷却系统除利用铜筒加热方式和连续层压外，其余压机对产品加热均需加热板。
①加热板结构根据目前我们掌握到的资料，加热板结构大致有以下几种，见图3-3-5 。
其中双回路加热板多用于大压机，而单进单出加热板一般用于中小型压机，或者是对加热板温度均匀性要求不高的压机。大多数加热板的厚度是60mm ，日本KITAGAWA 压机(lUP) 加热板只有50mm 厚;加热板内孔孔径一般为φ22-32 mm 。
②加热板精度压机热板精度对产品起着重要作用，目前世界上主要压机设备供应商其加热板平面度均在0.04-0.05 mm/m 之间，上海人造板机器厂加热板平面度为0.07mm/m。为有效保护加热板表面，在加热板上表面上加装一块硬度较高且耐磨的保护板。在加热板前端有托辘，以利于"叠合"送入压机，在加热板侧有导向轮，以使"叠合"放正在加热板中间。
③加热方式压机加热方式有蒸汽加热、导热油加热、电加热及铜筒加热4 种。
a. 蒸汽加热早期压机加热用蒸汽加热，用水冷却，其结构和原理见图3-3-6 。
蒸汽加热系统，由进蒸汽阀、进冷水阀、回锅炉阅、疏水阀、排水闽、排蒸汽阀等构成。
控温原理，是加热板控温通过装于热板上的热电偶检测热板温度，控制进蒸汽阔的开度大小来控制加热板温度。
在加热过程中，热板中的积水回流到疏水阀处，当积水达到一定程度后，疏水阔自动打开，将积水排回锅炉。加热板冷却，通过冷却塔水池的水来冷却，在压机热板通冷却水之前，必须将热板中的蒸汽预先排空，再通人冷却水，否则会产生水气撞击。
蒸汽加热有如下优点，压机用蒸汽加热，管路比较简单，也无需再配热源输送动力，只要控制蒸汽进入热板的多少就可以控制热板之温度。同时热板或管路出现漏水现象，维修起来比较方便。
用蒸汽加热也存在一些严重缺点，如:热板板面分布均匀性不理想;蒸汽的冷凝水对不同层加热板温差影响比较大;管道压力大，蒸汽在190 'c时压力有1. 5 MPa ，如果我们要求提高蒸汽温度，势必要提高蒸汽压力，这就对管道、阔门等提出更高要求，一般来说蒸汽压机加热板温度不会超过200 'c ;采用蒸汽加热，比较浪费能源，在加热和冷却过程中存在蒸汽赶水，也存在排放蒸汽，这两者都是浪费热能，这种方式不节能。
b. 导热油加热导热油加热压机可分为冷热一体和冷热分开两种方式。
加热系统，这套系统主要由热油锅炉系统和温控组两大部分组成。热油锅炉提供压机所需要的热能，由于压机在升温时短时间需要大量热量，而在保温或降温时压机只要少量甚至不需要热量，按压机最大热量需求功率选锅炉，势必造成锅炉太大，所以压机热油系统需要配备蓄热罐，既可以减少锅炉功率，又可在锅炉有故障时有储备热量供给。
冷却系统(冷热一体)，在冷却时蓄热罐中的导热油和压机中的热油会自动隔断，已经存在于压机中的导热油通过热交换器中的冷却水带走热量，加热板冷却是一个平稳的过程，这种方式对热板和产品都有利。但对于热交换器来说，由于高达200'C以上的导热油和低温的水进行交换，这样对交换器提出了很高要求，交换器的质量一定要好。
冷热分开与冷热一体之比较，对冷热压机分开这种方式，热压机与冷热一体压机基本上无区别，只不过产品降温主要由冷压机完成。
冷热分体和冷热一体相比有下述优势:由于热压机始终保持热板在比较热的状态，不会浪费热能，因而更加节能;冷压机技术要求相对偏低，加工制造容易一些，同3样台压机，2 热1 冷比3 台冷热一体压机投资成本低。
采用导热油加热具有下述优缺点:加热板温度均匀，层间温度也均匀，甚至可以实现热板温度相差在±1.5 'C内;管道压力小，不容易腐蚀管道;温度可以升到很高，导热油可耐340 'c高温，锅炉可以烧到300 'c ，正常使用温度可达270 'c ;导热油循环使用，无废水、无污染等问题，相对蒸汽加热要节能;导热油加热的最大缺点就是管道相对复杂，需要油泵和阔门较多。
c. 电加热用发热棒直接加热加热板，这种方式热板温度不好控制，温差较大，而且比较耗能，所以电加热一般用于小型压机或试验用压机。
(3) 真空系统压机采用真空技术主要功能就是在真空状态下能将板中的气泡更容易排出去，减少压板的压力，从而减少板的翘曲，真空系统主要有如下要求:
①真空室完全密封，不仅要求压机框架有足够强度和良好的密封性能，而且要求真空门、维修门等具有良好的密封性能;
②抽真空管道及阔门具有良好的密封性能;
③真空泵具有良好的性能，有足够的抽真空能力。目前压机对真空度要求很高，抽真空能力一般要在5-6 min 达到30 torr(1torr == 1mmHg 柱，下同) ，极限真空达到10 torr以上。在真空泵的选型上大多数压机采用叶片泵，结构简单，维修方便，但需要良好的润滑性能，而抽真空时空气中的水分容易积在真空泵油中，造成真空泵中油容易乳化甚至炭化，这就使得叶片和泵体润滑性能减弱，形成恶性循环，造成叶片容易磨损，油气分离器破损。这就要求对真空泵进行精心维护，特别是要加强对真空泵的排水工作。
另外一种真空泵是水环式真空泵，这种泵最适合层压机抽真空。因为它不存在润滑及腐蚀两个问题，只是这种真空泵使用条件比较高，需要冷却水且要在5-15 'c之间，而且水环泵抽真空需要电机功率也比较大，价格又贵，所以目前选用真空泵大多仍选用叶片泵。
(4) 控制系统层压机主要要控制压力、温度两个参数，有的压机还控制真空度。压力、温度两个参数变化都是用电脑控制， KITAGAWA 压机除用电脑控制外，还可以用DCP来控制。
2. 上料架和下料架
(1)结构由升降机构、输送机构和托架组成。
(2) 原理上料架通过升降机构将1 个个叠合好的"叠合"提升到不同层高度，再由输送机构将"叠合"送进上料架的托架上，上料架放料过程是由上往下进行的。下料架则是由下而上由传送机构和提升机构将一个个"叠合"从下料架取下来，送到回流线拆板机去分板。
3. 送料车
(1)功能将上料架的"叠合"送到压机，又将压合好的板由热压机送到冷压机或将冷压机或冷热一体压机冷却好的板送到下料架。
(2) 结构及原理送料车采用AC 马达驱动横移，只有当送料车准确对准压机或上下料架，并由定位销完全准确锁紧后，送料车才能由推臂和提钩取送"叠合"。提钩有单钩和双钩之分，双钩取送"叠合"更准确，在提钩钩住托板后，由推臂来完成送取"叠合"。早期压机推臂很多都用丝杆或齿轮齿条来完成推拉动作，现在基本上都用油缸来实现推拉动作。
4. 操作系统
对于压机、上料架、下料架、送料车所有动作，均采用PLC 控制，可以全自动完成所有动作。
四、压机精度的测试
对压机性能的评定，不同设备供应商和设备使用厂家都有不同方法，测热板温度的方法基本一样，测热板均匀性的方法则各有不同。
1.热板均匀性测定
(1)压力纸测定法这种方法就是在热板与热板中间放一张压力应变纸(常态下为白色) ，在压力应变纸上下各放两张牛皮纸，在合模压力状态下，看压力纸变颜色的程度(变为红色，颜色越深压力越大)来定性分析热板均匀性。
(2) 复写纸测定法这种方法与压力纸方法一样，只是将压力纸换成了复写纸，也是一种定性测试方法。
(3)铅条测定法这种方法采用铅条放在热板与热板之间，左中右各放一条，在合模压
力作用下，铅条厚度发生变化，再将铅条从热板中间取出，用千分尺测量铅条前中后不同点的厚度，这样就可以定量测得加热板均匀性的数据。
2. 温度均匀性测量
热板层间温度绝大部分压机都有电脑显示，无须测试。只是同一块热板温度均匀性需测试。测量方法:一般先预叠一个"叠合"，这个"叠合"仅需托板、盖板和适量的牛皮纸，将9 条热电偶线埋人牛皮纸中间(分布在板的角或中心点) ，并将热电偶线接人压机预留的九个测温接口或自备的温度测试仪，这样压机电脑或测试仪就可以显示井记录同一块热板不同点的升温情况，在热板温度稳定后，可以看到要测的9 点温差情况。
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