В индустрии литий-ионных батарей стабильность подвижной платформы машины для нанесения покрытия, являющейся ключевым элементом производственного оборудования, играет решающую роль в качестве выпускаемых литий-ионных батарей. В последние годы многие предприятия по производству литий-ионных батарей обнаружили, что после модернизации оборудования и замены традиционного чугунного основания на гранитное, стабильность подвижной платформы значительно улучшилась. Согласно результатам реальных испытаний, повышение стабильности достигло 200%. Далее мы рассмотрим причины этого явления.
Различия в свойствах материалов закладывают основу для стабильности.
Термическая стабильность: Гранит обладает значительными преимуществами.
В процессе работы машины для нанесения покрытия на литий-ионные батареи такие факторы, как работа двигателя и тепло, выделяемое при трении, могут вызывать колебания температуры вокруг оборудования. Коэффициент теплового расширения чугуна составляет приблизительно 12×10⁻⁶/℃, и его величина значительно изменяется при изменении температуры. Например, при повышении температуры на 10℃ чугунное основание длиной 1 метр может удлиниться на 120 мкм. Коэффициент теплового расширения гранита чрезвычайно низок и составляет всего (4-8) ×10⁻⁶/℃. В тех же условиях удлинение гранитного основания длиной 1 метр составляет всего 40-80 мкм. Незначительная термическая деформация означает, что в производственной среде с частыми перепадами температуры гранитное основание может лучше сохранять исходную точность подвижной платформы и обеспечивать стабильность процесса нанесения покрытия.
Жесткость и демпфирующие свойства: гранит превосходит другие материалы.
Жесткость определяет способность материала сопротивляться деформации, а демпфирующие свойства связаны с эффективностью поглощения энергии вибрации. Хотя чугун обладает определенной жесткостью, внутри него находится слоистая графитовая структура. Под длительным воздействием переменных напряжений, возникающих при работе оборудования, он склонен к концентрации напряжений, что приводит к деформации и влияет на устойчивость платформы. В отличие от него, гранит имеет твердую текстуру, плотную внутреннюю структуру и превосходную жесткость. Его уникальная минеральная структура наделяет его выдающимися демпфирующими свойствами, позволяя быстро преобразовывать энергию вибрации в тепловую энергию для рассеивания. Исследования показали, что в условиях вибрации частотой 100 Гц гранит может эффективно гасить вибрацию в течение 0,12 секунды, в то время как чугуну требуется 0,9 секунды. При работе машины для нанесения покрытия на литиевые батареи на высокой скорости гранитная основа может значительно уменьшить влияние вибрации на напыляемую головку, обеспечивая равномерную и стабильную толщину покрытия.
Количественная поддержка данных для повышения стабильности
Вибрационный тест: разница амплитуд выражена отчетливо.
Профессиональные организации провели вибрационные испытания подвижных платформ машин для нанесения покрытий на литий-ионные батареи, оснащенных чугунными и гранитными основаниями соответственно. При нормальной работе машины для нанесения покрытий и скорости 100 м/мин для измерения амплитуды колебаний ключевых частей платформы использовался высокоточный датчик вибрации. Результаты показали, что амплитуда колебаний подвижной платформы с чугунным основанием составляла 20 мкм по оси X и 18 мкм по оси Y. После замены основания на гранитное амплитуда по оси X уменьшилась до 6 мкм, а по оси Y — до 5 мкм. Из данных по амплитуде видно, что гранитное основание снизило амплитуду вибрации подвижной платформы в двух основных направлениях примерно на 70%, значительно минимизировав влияние вибрации на точность нанесения покрытия и убедительно доказав улучшение стабильности.
Поддержание точности в долгосрочной перспективе: медленный рост погрешности.
В ходе 8-часового испытания непрерывной работы по нанесению покрытия точность позиционирования платформы контролировалась в режиме реального времени. При использовании чугунного основания погрешность позиционирования платформы постепенно увеличивалась со временем. Через 8 часов суммарная погрешность позиционирования по осям XY достигла ±30 мкм. Погрешность позиционирования подвижной платформы с гранитным основанием через 8 часов составила всего ±10 мкм. Это указывает на то, что в течение длительного производственного процесса гранитное основание лучше поддерживает точность платформы, эффективно предотвращает отклонение положения при нанесении покрытия, вызванное дрейфом точности, и дополнительно подтверждает его преимущество в стабильности.
Улучшена стабильность проверки фактического эффекта производства.
На производственной линии одного предприятия по выпуску литиевых батарей чугунные основания некоторых машин для нанесения покрытий были заменены на гранитные. До модернизации процент брака продукции достигал 15%, при этом основными дефектами были неравномерная толщина покрытия и отклонение покрытия по краям электродного листа. После модернизации процент брака значительно снизился до 5%. Анализ показал, что именно благодаря повышению устойчивости подвижной платформы гранитное основание делает процесс нанесения покрытия более точным и контролируемым, эффективно снижая количество дефектов продукции, вызванных нестабильностью платформы. Это наглядно демонстрирует положительное влияние гранитного основания на качество продукции, производимой на машинах для нанесения покрытий на литиевые батареи.
В заключение, как теоретический анализ свойств материалов, так и фактические количественные данные испытаний или результаты обратной связи на производственной линии ясно показывают, что повышение стабильности подвижной платформы машины для нанесения покрытия на литий-ионные батареи при использовании гранитного основания по сравнению с чугунным основанием может достигать 200%. Для предприятий по производству литий-ионных батарей, стремящихся к высокому качеству и большой емкости, гранитное основание, несомненно, является ключевым решением для повышения производительности машины для нанесения покрытия.
Дата публикации: 19 мая 2025 г.