Ličio jonų akumuliatorių gamybos procese dengimo procesas, kaip pagrindinė grandis, tiesiogiai veikia akumuliatorių veikimą ir saugumą. Ličio akumuliatorių dengimo mašinos judesio valdymo platformos stabilumas vaidina lemiamą vaidmenį dengimo tikslumui. Granitas ir ketus, kaip dažniausiai naudojamos platformos medžiagos, jų matmenų stabilumo skirtumas sulaukė daug dėmesio. Šiame straipsnyje bus išsamiai analizuojamas reikšmingas granito matmenų stabilumo pagerėjimas, palyginti su ketumi, ličio akumuliatorių dengimo mašinų judesio valdymo platformoje, remiantis medžiagų savybėmis, eksperimentiniais duomenimis ir praktinio pritaikymo atvejais.
Medžiagos savybės lemia stabilumo pagrindą
Ketaus, kaip tradicinė pramoninė medžiaga, kadaise buvo plačiai naudojamas judesio valdymo platformų srityje dėl puikių liejimo savybių ir sąnaudų. Tačiau ketaus medžiagos turi būdingų trūkumų. Jo vidinėje struktūroje yra daug dribsnių grafito, kuris prilygsta vidiniams įtrūkimams ir sumažina bendrą medžiagos standumą. Tuo tarpu ketaus šiluminio plėtimosi koeficientas yra gana didelis, maždaug 10⁻⁶/℃. Dėl ilgalaikio ličio akumuliatoriaus dangos veikimo metu susidarančios šilumos kaupimosi ji yra linkusi į terminę deformaciją. Be to, ketaus viduje atsiranda liejimo įtempis. Laikui bėgant, įtempio išsiskyrimas sukels negrįžtamus platformos dydžio pokyčius, kurie turės įtakos dangos tikslumui.
Granitas yra natūrali medžiaga, susiformavusi geologinių procesų metu per šimtus milijonų metų. Jo vidinė kristalinė struktūra yra tanki ir vienoda, jam būdingas didelis stabilumas. Granito linijinio plėtimosi koeficientas yra tik 0,5–8 × 10⁻⁶/℃, tai yra 1/2–1/3 ketaus koeficiento, ir jis yra itin nejautrus temperatūros pokyčiams. Tuo tarpu granitas yra kietos tekstūros, jo gniuždymo stipris siekia 1 050–14 000 kilogramų kvadratiniame centimetre. Jis gali efektyviai atlaikyti išorinių jėgų smūgius ir vibracijas, suteikdamas tvirtą ir stabilų pagrindą judesio valdymo platformai. Jo viduje beveik nėra liekamųjų įtempių ir dėl įtempių išlaisvinimo nesukels matmenų pokyčių, užtikrinant platformos matmenų stabilumą iš esmės.
Eksperimentiniai duomenys patvirtina našumo skirtumus
Siekdama vizualiai palyginti granito ir ketaus matmenų stabilumo skirtumus, tyrėjų komanda atliko specialų eksperimentą. Buvo pasirinktos dvi tos pačios specifikacijos ličio baterijų dengimo mašinos judesio valdymo platformos, pagamintos atitinkamai iš granito ir ketaus, ir išbandytos tomis pačiomis aplinkos sąlygomis. Eksperimento metu buvo imituojamas tikrasis ličio baterijų dengimo mašinos darbo scenarijus. Nuolat veikiant įrangai, buvo stebimi platformos dydžio pokyčiai skirtingais laiko momentais.
Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad po 24 valandų nepertraukiamo veikimo dėl įrangos veikimo metu susidariusios šilumos ketaus medžiagos platformos paviršiaus temperatūra padidėjo maždaug 15 ℃, todėl platformos ilgio krypties matmuo padidėjo 0,03 mm. Tokiomis pačiomis sąlygomis granito platformos dydžio kitimas yra beveik nereikšmingas, o jo dydžio svyravimo diapazonas yra mažesnis nei 0,005 mm. Po 1000 valandų ilgalaikio sendinimo bandymų, dėl vidinio įtempio išsiskyrimo ir susikaupusios terminės deformacijos, ketaus platformos lygumo paklaida padidėjo nuo pradinių 0,01 mm iki 0,05 mm. Granito platformos lygumo paklaida visada išlieka 0,015 mm ribose, o matmenų stabilumo pranašumas yra akivaizdus.
Puikūs pasiekimai praktiniame pritaikyme
Didelė ličio baterijų gamybos įmonė anksčiau naudojo ketaus judesio valdymo platformas. Didėjant įrangos veikimo laikui, dangos tikslumas palaipsniui mažėjo, todėl dangos storis buvo nevienodas, baterijų elektrodų lakštai buvo prastos konsistencijos, o brokuotų gaminių skaičius siekė net 8 %. Siekdama išspręsti šią problemą, įmonė kai kurių įrenginių judesio valdymo platformas pakeitė granito medžiagomis.
Po pakeitimo įrangos matmenų stabilumas buvo gerokai pagerintas. Per šešių mėnesių gamybos ciklą granito platformą naudojanti dengimo mašina visada išlaikė dangos storio paklaidą ±2 μm ribose, o defektinių gaminių skaičius buvo žymiai sumažintas iki mažiau nei 3 %. Tuo tarpu, kadangi granito platformoms nereikia tokio dažno tikslaus kalibravimo ir priežiūros kaip ketaus platformoms, jos kasmet sutaupo įmonėms nemažai įrangos priežiūros išlaidų ir prastovų, o gamybos efektyvumas padidėja daugiau nei 15 %.
Apibendrinant galima teigti, kad, naudojant ličio baterijų dengimo mašinų judesio valdymo platformą, granitas, pasižymintis išskirtinėmis medžiagos savybėmis, matmenų stabilumu gerokai lenkia ketų. Nesvarbu, ar tai būtų medžiagos prigimtis, eksperimentiniai duomenys, ar praktinis pritaikymas, granitas užtikrina patikimą didelio tikslumo ir stabilumo ličio baterijų dengimo procesų gamybą. Nuolat tobulinant produktų kokybės reikalavimus ličio baterijų pramonėje, iš granito pagamintos judesio valdymo platformos neabejotinai taps pagrindiniu pasirinkimu šioje pramonės šakoje.
Įrašo laikas: 2025 m. gegužės 22 d.