Litium-akkuteollisuudessa pinnoituskoneen liikealustan vakaus on keskeisessä asemassa litium-akkujen tuotannon laadun kannalta. Viime vuosina monet litium-akkuja valmistavat yritykset ovat havainneet, että laitteidensa päivittämisen jälkeen perinteisen valurautaisen jalustan korvaaminen graniittijalustalla on parantanut liikkuvan alustan vakautta huomattavasti. Todellisten testien mukaan vakauden parannusaste on jopa 200 %. Seuraavaksi perehdymme tämän taustalla oleviin syihin.
Materiaalien ominaisuuksien erot luovat perustan vakaudelle
Lämpöstabiilius: Graniitilla on merkittäviä etuja
Litiumakkukäyttöisen pinnoituskoneen käytön aikana tekijät, kuten moottorin käynti ja kitkan synnyttämä lämpö, voivat aiheuttaa lämpötilan vaihteluita laitteen ympärillä. Valuraudan lämpölaajenemiskerroin on noin 12 × 10⁻⁶/℃, ja sen koko muuttuu merkittävästi lämpötilan vaihdellessa. Esimerkiksi, kun lämpötila nousee 10 ℃, 1 metrin pituinen valurautapohja voi venyä 120 μm. Graniitin lämpölaajenemiskerroin on erittäin pieni, vain (4-8) × 10⁻⁶/℃. Samoissa olosuhteissa 1 metrin pituisen graniittipohjan venymä on vain 40-80 μm. Lievä lämpömuodonmuutos tarkoittaa, että tuotantoympäristössä, jossa lämpötila vaihtelee usein, graniittipohja pystyy paremmin säilyttämään liikkuvan alustan alkuperäisen tarkkuuden ja varmistamaan pinnoitusprosessin vakauden.
Jäykkyys ja vaimennusominaisuudet: Graniitti on ylivoimainen
Jäykkyys määrittää materiaalin kyvyn vastustaa muodonmuutosta, kun taas vaimennuskyky liittyy värähtelyenergian absorbointitehokkuuteen. Vaikka valuraudalla on tietty jäykkyys, sen sisällä on hiutaleinen grafiittirakenne. Laitteiden toiminnan aiheuttaman vaihtuvan jännityksen pitkäaikaisessa vaikutuksessa se on altis jännitysten keskittymiselle, mikä johtaa muodonmuutoksiin ja vaikuttaa alustan vakauteen. Graniitti sitä vastoin on kovaa rakenteeltaan, sillä on tiheä sisärakenne ja erinomainen jäykkyys. Sen ainutlaatuinen mineraalirakenne antaa sille erinomaisen vaimennuskyvyn, jonka avulla se voi nopeasti muuntaa värähtelyenergian lämpöenergiaksi haihduttamista varten. Tutkimukset ovat osoittaneet, että 100 Hz:n värähtelyympäristössä graniitti voi tehokkaasti vaimentaa värähtelyä 0,12 sekunnissa, kun taas valurauta vaatii sen 0,9 sekunnissa. Kun litiumparistolla toimiva pinnoituskone käy suurella nopeudella, graniittipohja voi vähentää merkittävästi pinnoituspäähän kohdistuvaa värähtelyn häiriötä varmistaen tasaisen ja tasaisen pinnoitteen paksuuden.
Määrällinen datatuki paremman vakauden saavuttamiseksi
Tärinätesti: Amplitudikontrasti on selkeä
Ammattilaiset laitokset suorittivat tärinätestejä litium-akkukäyttöisten pinnoituskoneiden liikealustoilla, joissa oli valurauta- ja graniittijalustat. Kun pinnoituskone toimii normaalisti ja nopeus on asetettu arvoon 100 m/min, käytetään tarkkaa tärinäanturia alustan keskeisten osien amplitudin mittaamiseen. Tulokset osoittavat, että valurautaisen liikkuvan alustan amplitudi on 20 μm X-akselin suunnassa ja 18 μm Y-akselin suunnassa. Graniittijalustalla vaihtamisen jälkeen X-akselin amplitudi laski 6 μm:iin ja Y-akselin amplitudi 5 μm:iin. Amplituditiedoista voidaan nähdä, että graniittijalusta on vähentänyt liikkuvan alustan tärinäamplitudia kahdessa pääsuunnassa noin 70 %, mikä minimoi merkittävästi tärinän vaikutuksen pinnoitustarkkuuteen ja antaa vahvaa näyttöä vakauden parantumisesta.
Pitkäaikainen tarkkuuden ylläpito: Hidas virheiden kasvu
Kahdeksan tunnin jatkuvan pinnoituskäyttötestin aikana alustan paikannustarkkuutta seurattiin reaaliajassa. Valurautaista alustaa käytettäessä alustan paikannusvirhe kasvaa vähitellen ajan myötä. Kahdeksan tunnin kuluttua XY-akseleiden kumulatiivinen paikannusvirhe saavuttaa ±30 μm. Graniittialustan kanssa liikealustan paikannusvirhe kahdeksan tunnin kuluttua on vain ±10 μm. Tämä osoittaa, että graniittialusta pystyy pitkän aikavälin tuotantoprosessin aikana säilyttämään alustan tarkkuuden paremmin, välttämään tehokkaasti tarkkuuspoikkeamasta johtuvaa pinnoitusasennon poikkeamaa ja vahvistamaan entisestään sen vakausedun.
Todellisen tuotantovaikutuksen todentamisen vakautta on parannettu
Erään litium-akkuja valmistavan yrityksen varsinaisella tuotantolinjalla joidenkin pinnoituskoneiden valurautaiset alustat päivitettiin graniittialustoiksi. Ennen päivitystä tuotteiden vikaprosentti oli jopa 15 %, ja pääasiallisia vikoja olivat epätasainen pinnoitteen paksuus ja pinnoitteen poikkeama elektrodilevyn reunassa. Päivityksen jälkeen tuotteiden vikaprosentti laski merkittävästi 5 prosenttiin. Analyysin mukaan juuri graniittialustan parantaman liikkuvan alustan vakautta ansiosta pinnoitusprosessista tulee tarkempi ja hallittavampi, mikä vähentää tehokkaasti epävakaiden alustojen aiheuttamia tuotevirheitä. Tämä osoittaa täysin graniittialustan positiivisen vaikutuksen litium-akkujen pinnoituskoneiden tuotannon laatuun.
Yhteenvetona voidaan todeta, että olipa kyse sitten materiaalien ominaisuuksien teoreettisesta analyysistä, todellisista kvantitatiivisista testitiedoista tai tuotantolinjan vaikutuspalautteesta, on selvää, että litium-akkujen pinnoituskoneen liikealustan vakauden parannus graniittipohjalla valurautapohjaan verrattuna voi olla jopa 200 %. Litium-akkujen valmistusyrityksille, jotka pyrkivät korkeaan laatuun ja suureen kapasiteettiin, graniittipohja on epäilemättä keskeinen valinta pinnoituskoneen suorituskyvyn parantamiseksi.
Julkaisun aika: 19. toukokuuta 2025