V industriji litijevih baterij, kot osrednje proizvodne opreme, stabilnost premične platforme stroja za nanašanje premazov igra odločilno vlogo pri kakovosti proizvodnje litijevih baterij. V zadnjih letih so številna podjetja za proizvodnjo litijevih baterij ugotovila, da je pri nadgradnji svoje opreme, po zamenjavi tradicionalnega litoželeznega podnožja z granitno podlago, stabilnost premične platforme dosegla kvalitativni preskok. Glede na dejanske teste je stopnja izboljšanja stabilnosti dosegla kar 200 %. Nato se bomo poglobili v razloge za to.
Razlike v lastnostih materialov postavljajo temelje za stabilnost
Termična stabilnost: Granit ima pomembne prednosti
Med delovanjem stroja za nanašanje premazov z litijevimi baterijami lahko dejavniki, kot sta delovanje motorja in toplota, ki nastane zaradi trenja, povzročijo nihanja temperature okoli opreme. Koeficient toplotnega raztezanja litega železa je približno 12 × 10⁻⁶/℃, njegova velikost pa se znatno spremeni, ko se temperatura spremeni. Na primer, ko se temperatura dvigne za 10℃, se lahko 1 meter dolga litoželezna osnova podaljša za 120 μm. Koeficient toplotnega raztezanja granita je izjemno nizek, le (4–8) × 10⁻⁶/℃. Pod enakimi pogoji je raztezek 1 meter dolge granitne osnove le 40–80 μm. Zaradi majhne toplotne deformacije lahko granitna osnova v proizvodnem okolju s pogostimi temperaturnimi spremembami bolje vzdržuje začetno natančnost premične ploščadi in zagotavlja stabilnost postopka nanašanja premaza.
Togost in blaženje: Granit je boljši
Togost določa sposobnost materiala, da se upre deformacijam, medtem ko je učinkovitost dušenja povezana z učinkovitostjo absorpcije energije vibracij. Čeprav ima lito železo določeno togost, ima v notranjosti luskasto grafitno strukturo. Pri dolgotrajnem delovanju izmeničnih napetosti, ki jih povzroča delovanje opreme, je nagnjena k koncentraciji napetosti, kar vodi do deformacij in vpliva na stabilnost ploščadi. Nasprotno pa ima granit trdo teksturo, gosto notranjo strukturo in odlično togost. Njegova edinstvena mineralna struktura mu daje izjemno učinkovitost dušenja, kar mu omogoča hitro pretvorbo energije vibracij v toplotno energijo za odvajanje. Študije so pokazale, da lahko granit v vibracijskem okolju s frekvenco 100 Hz učinkovito zmanjša vibracije v 0,12 sekunde, medtem ko lito železo potrebuje 0,9 sekunde. Ko stroj za nanašanje premazov z litijevo baterijo deluje z veliko hitrostjo, lahko granitna podlaga znatno zmanjša motnje vibracij na glavi premaza, kar zagotavlja enakomerno in dosledno debelino premaza.
Kvantitativna podatkovna podpora za izboljšano stabilnost
Vibracijski preizkus: Amplitudni kontrast je izrazit
Strokovne institucije so izvedle preizkuse vibracij na premičnih platformah strojev za nanašanje litijevih baterij, opremljenih z litoželeznimi oziroma granitnimi podlagami. Ko stroj za nanašanje deluje normalno in je hitrost nastavljena na 100 m/min, se za merjenje amplitude ključnih delov platforme uporablja visoko natančen senzor vibracij. Rezultati kažejo, da je amplituda premične platforme litoželezne podlage 20 μm v smeri osi X in 18 μm v smeri osi Y. Po zamenjavi z granitno podlago se je amplituda osi X zmanjšala na 6 μm, osi Y pa na 5 μm. Iz podatkov o amplitudi je razvidno, da je granitna podlaga zmanjšala amplitudo vibracij premične platforme v obeh glavnih smereh za približno 70 %, kar znatno zmanjša vpliv vibracij na natančnost nanašanja premaza in zagotovi močan dokaz za izboljšanje stabilnosti.
Dolgoročno vzdrževanje natančnosti: počasna rast napak
Med 8-urnim neprekinjenim preizkusom nanašanja premaza je bila natančnost pozicioniranja platforme spremljana v realnem času. Pri uporabi litoželezne podlage se napaka pozicioniranja platforme sčasoma postopoma povečuje. Po 8 urah kumulativna napaka pozicioniranja osi XY doseže ±30 μm. Napaka pozicioniranja gibljive platforme z granitno podlago po 8 urah znaša le ±10 μm. To kaže, da lahko granitna podlaga med dolgotrajnim proizvodnim procesom bolje vzdržuje natančnost platforme, učinkovito preprečuje odstopanje položaja premaza zaradi zdrsa natančnosti in dodatno potrjuje svojo prednost glede stabilnosti.
Izboljšana je bila stabilnost preverjanja dejanskega učinka proizvodnje.
Na dejanski proizvodni liniji nekega podjetja za proizvodnjo litijevih baterij so bile litoželezne podlage nekaterih strojev za premazovanje nadgrajene na granitne podlage. Pred nadgradnjo je bila stopnja napak izdelka kar 15 %, pri čemer so bile glavne napake neenakomerna debelina premaza in odstopanje premaza na robu elektrodne plošče. Po nadgradnji se je stopnja napak izdelkov znatno zmanjšala na 5 %. Po analizi je bilo ugotovljeno, da prav zato, ker granitna podlaga izboljša stabilnost premične ploščadi, postane postopek premazovanja natančnejši in nadzorovanejši, kar učinkovito zmanjšuje napake izdelkov, ki jih povzročajo nestabilne ploščadi. To v celoti dokazuje pozitiven vpliv granitne podlage na kakovost proizvodnje strojev za premazovanje litijevih baterij.
Skratka, ne glede na to, ali gre za teoretično analizo lastnosti materiala, dejanske podatke kvantitativnih preskusov ali povratne informacije o učinku na proizvodni liniji, je jasno razvidno, da lahko izboljšanje stabilnosti gibljive platforme stroja za premazovanje litijevih baterij z uporabo granitne podlage v primerjavi z litoželezno podlago doseže 200 %. Za podjetja, ki proizvajajo litijeve baterije in si prizadevajo za visoko kakovost in veliko zmogljivost, je granitna podlaga nedvomno ključna izbira za izboljšanje delovanja stroja za premazovanje.
Čas objave: 19. maj 2025