Liitiumioonakude tootmisprotsessis mõjutab katmisprotsess kui võtmelüli otseselt akude jõudlust ja ohutust. Liitiumaku katmismasina liikumisjuhtimisplatvormi stabiilsus mängib katte täpsuses otsustavat rolli. Graniit ja malm kui levinud platvormimaterjalid on pälvinud palju tähelepanu nende mõõtmete stabiilsuse erinevuse tõttu. See artikkel analüüsib põhjalikult graniidi mõõtmete stabiilsuse olulist paranemist võrreldes malmiga liitiumaku katmismasinate liikumisjuhtimisplatvormil, tuginedes materjali omadustele, eksperimentaalsetele andmetele ja praktilistele rakendusjuhtudele.
Materjali omadused määravad stabiilsuse aluse
Malmi kui traditsioonilist tööstusmaterjali kasutati kunagi laialdaselt liikumisjuhtimisplatvormide valdkonnas tänu oma suurepärastele valamisomadustele ja kulueelistele. Malmimaterjalidel on aga loomupäraseid defekte. Selle sisemine struktuur sisaldab suures koguses helvestelist grafiiti, mis tekitab sisemisi pragusid ja vähendab materjali üldist jäikust. Samal ajal on malmi soojuspaisumistegur suhteliselt kõrge, umbes 10-12 × 10⁻⁶/℃. Liitiumaku katte pikaajalisel töötamisel tekkiva soojuse akumuleerumise tõttu on see altid termilisele deformatsioonile. Lisaks tekib malmi sees valamispinge. Aja jooksul põhjustab pinge vabanemine platvormi suuruses pöördumatuid muutusi, mis mõjutavad katte täpsust.
Graniit on looduslik materjal, mis on moodustunud geoloogiliste protsesside käigus sadade miljonite aastate jooksul. Selle sisemine kristallstruktuur on tihe ja ühtlane ning sellel on loomupäraselt kõrge stabiilsus. Graniidi lineaarpaisumistegur on vaid 0,5–8 × 10⁻⁶/℃, mis on 1/2–1/3 malmi omast, ja see on äärmiselt tundetu temperatuurimuutuste suhtes. Samal ajal on graniit tekstuurilt kõva, survetugevusega kuni 1050–14 000 kilogrammi ruutsentimeetri kohta. See talub tõhusalt väliste jõudude lööke ja vibratsioone, pakkudes liikumisjuhtimisplatvormile kindlat ja stabiilset alust. Selle sees pole peaaegu üldse jääkpingeid ja see ei põhjusta pingete vabanemise tõttu mõõtmete muutusi, tagades platvormi mõõtmete stabiilsuse materjali olemusest lähtuvalt.
Eksperimentaalsed andmed kinnitavad jõudluse erinevusi
Graniidi ja malmi mõõtmete stabiilsuse erinevuste visuaalseks võrdlemiseks viis uurimisrühm läbi spetsiaalse katse. Valiti välja kaks sama spetsifikatsiooniga liitiumaku katmismasina liikumisjuhtimisplatvormi, mis olid valmistatud vastavalt graniidist ja malmist, ning testiti neid samades keskkonnatingimustes. Katse simuleeris liitiumaku katmismasina tegelikku töötamise stsenaariumi. Seadme pideva töötamise abil jälgiti platvormi suuruse muutusi erinevatel ajahetkedel.
Katsetulemused näitavad, et pärast 24-tunnist pidevat töötamist tõusis seadme töötamise käigus tekkiva soojuse tõttu malmist materjalist platvormi pinnatemperatuur ligikaudu 15 ℃ võrra, mille tulemuseks oli platvormi pikisuunalise mõõtme suurenemine 0,03 mm. Samades tingimustes on graniidist platvormi suuruse kõikumine peaaegu tühine ja selle suuruse kõikumisvahemik on alla 0,005 mm. Pärast 1000-tunnist pikaajalist vanandamistesti suurenes malmist platvormi tasapinnalisusviga sisemise pinge vabanemise ja termilise deformatsiooni akumuleerumise tõttu algselt 0,01 mm-lt 0,05 mm-ni. Graniidist platvormi tasapinnalisusviga püsib alati 0,015 mm piires ja mõõtmete stabiilsuse eelis on ilmne.
Märkimisväärsed saavutused praktilistes rakendustes
Suure liitiumakude tootmisettevõtte tegelikus tootmises kasutati kunagi malmist liikumisjuhtimisplatvorme. Seadmete tööaja pikenedes vähenes katte täpsus järk-järgult, mille tulemuseks oli ebaühtlane katte paksus, aku elektroodide halb konsistents ja defektsete toodete määr kuni 8%. Selle probleemi lahendamiseks asendas ettevõte mõnede seadmete liikumisjuhtimisplatvormid graniidist materjalidega.
Pärast väljavahetamist on seadmete mõõtmete stabiilsus märkimisväärselt paranenud. Kuuekuulise tootmistsükli jooksul hoidis graniidist platvormi kasutav katmismasin katte paksuse vea alati ±2 μm piires ning defektsete toodete määr vähenes oluliselt alla 3%. Kuna graniidist platvormid ei vaja nii sagedast täppiskalibreerimist ja hooldust kui malmist platvormid, säästavad need ettevõtetele igal aastal märkimisväärselt seadmete hoolduskulusid ja seisakuid ning suurendavad tootmise efektiivsust enam kui 15%.
Kokkuvõtteks võib öelda, et liitiumakude katmismasinate liikumisjuhtimisplatvormi rakendamisel ületab graniit oma suurepäraste materjaliomadustega malmi mõõtmete stabiilsuse osas märkimisväärselt. Olenemata materjali olemusest, katseandmetest või praktilisest rakendusefektist pakub graniit usaldusväärset garantiid liitiumakude katmisprotsesside ülitäpseks ja stabiilseks tootmiseks. Liitiumakude tööstuse tootekvaliteedi nõuete pideva täiustamisega on graniidist valmistatud liikumisjuhtimisplatvormid saamas tööstuses peamiseks valikuks.
Postituse aeg: 22. mai 2025