ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม ความเสถียรของแท่นเคลื่อนที่ของเครื่องเคลือบ ซึ่งเป็นอุปกรณ์การผลิตหลัก มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมหลายแห่งพบว่า เมื่อทำการอัพเกรดอุปกรณ์ หลังจากเปลี่ยนฐานเหล็กหล่อแบบดั้งเดิมเป็นฐานหินแกรนิต ความเสถียรของแท่นเคลื่อนที่ก็ดีขึ้นอย่างมาก จากการทดสอบจริงพบว่า อัตราการปรับปรุงความเสถียรสูงถึง 200% ต่อไปเราจะมาเจาะลึกถึงสาเหตุเบื้องหลังเรื่องนี้กัน
ความแตกต่างในคุณสมบัติของวัสดุเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับความเสถียร
ความเสถียรทางความร้อน: หินแกรนิตมีข้อดีที่สำคัญหลายประการ
ในระหว่างการทำงานของเครื่องเคลือบแบตเตอรี่ลิเธียม ปัจจัยต่างๆ เช่น การทำงานของมอเตอร์และความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทาน อาจทำให้เกิดความผันผวนของอุณหภูมิรอบๆ อุปกรณ์ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของเหล็กหล่ออยู่ที่ประมาณ 12×10⁻⁶/℃ และขนาดของมันจะเปลี่ยนแปลงอย่างมากเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น 10℃ ฐานเหล็กหล่อที่มีความยาว 1 เมตร อาจยืดออกได้ถึง 120μm ในขณะที่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของหินแกรนิตต่ำมาก เพียง (4-8) ×10⁻⁶/℃ ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน การยืดออกของฐานหินแกรนิตที่มีความยาว 1 เมตร จะอยู่ที่เพียง 40-80μm การเสียรูปทางความร้อนเพียงเล็กน้อยหมายความว่า ในสภาพแวดล้อมการผลิตที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิบ่อยครั้ง ฐานหินแกรนิตสามารถรักษาความแม่นยำเริ่มต้นของแท่นเคลื่อนที่และรับประกันความเสถียรของกระบวนการเคลือบได้ดีกว่า
ความแข็งแกร่งและประสิทธิภาพการลดแรงสั่นสะเทือน: หินแกรนิตเหนือกว่า
ความแข็งแกร่งเป็นตัวกำหนดความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเสียรูป ในขณะที่ประสิทธิภาพการลดแรงสั่นสะเทือนเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพในการดูดซับพลังงานจากการสั่นสะเทือน แม้ว่าเหล็กหล่อจะมีความแข็งแกร่งในระดับหนึ่ง แต่ภายในมีโครงสร้างกราไฟต์ที่เป็นเกล็ด ภายใต้การกระทำของแรงเค้นสลับที่เกิดขึ้นจากการทำงานของอุปกรณ์เป็นเวลานาน มันมีแนวโน้มที่จะเกิดการกระจุกตัวของแรงเค้น ซึ่งนำไปสู่การเสียรูปและส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของแท่น ในทางตรงกันข้าม หินแกรนิตมีเนื้อแข็ง มีโครงสร้างภายในที่หนาแน่น และมีความแข็งแกร่งเป็นเลิศ โครงสร้างแร่ธาตุที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้มีประสิทธิภาพการลดแรงสั่นสะเทือนที่โดดเด่น ช่วยให้สามารถเปลี่ยนพลังงานจากการสั่นสะเทือนเป็นพลังงานความร้อนเพื่อกระจายได้อย่างรวดเร็ว การศึกษาแสดงให้เห็นว่าในสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือน 100 เฮิรตซ์ หินแกรนิตสามารถลดแรงสั่นสะเทือนได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใน 0.12 วินาที ในขณะที่เหล็กหล่อต้องใช้เวลา 0.9 วินาที เมื่อเครื่องเคลือบแบตเตอรี่ลิเธียมทำงานด้วยความเร็วสูง ฐานหินแกรนิตสามารถลดการรบกวนของแรงสั่นสะเทือนบนหัวเคลือบได้อย่างมาก ทำให้มั่นใจได้ว่าความหนาของการเคลือบจะสม่ำเสมอและคงที่
ข้อมูลเชิงปริมาณสนับสนุนความเสถียรที่ดียิ่งขึ้น
การทดสอบการสั่นสะเทือน: ความแตกต่างของแอมพลิจูดนั้นชัดเจน
สถาบันวิชาชีพได้ทำการทดสอบการสั่นสะเทือนบนแท่นเคลื่อนที่ของเครื่องเคลือบแบตเตอรี่ลิเธียมที่ติดตั้งฐานเหล็กหล่อและฐานหินแกรนิตตามลำดับ เมื่อเครื่องเคลือบทำงานตามปกติและตั้งความเร็วไว้ที่ 100 เมตร/นาที จะใช้เซ็นเซอร์วัดการสั่นสะเทือนความแม่นยำสูงในการวัดแอมพลิจูดของส่วนสำคัญของแท่น ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าแอมพลิจูดของแท่นเคลื่อนที่ฐานเหล็กหล่ออยู่ที่ 20 ไมโครเมตรในทิศทางแกน X และ 18 ไมโครเมตรในทิศทางแกน Y หลังจากเปลี่ยนเป็นฐานหินแกรนิต แอมพลิจูดของแกน X ลดลงเหลือ 6 ไมโครเมตร และของแกน Y ลดลงเหลือ 5 ไมโครเมตร จากข้อมูลแอมพลิจูด จะเห็นได้ว่าฐานหินแกรนิตช่วยลดแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนของแท่นเคลื่อนที่ในสองทิศทางหลักได้ประมาณ 70% ซึ่งช่วยลดผลกระทบของการสั่นสะเทือนต่อความแม่นยำในการเคลือบได้อย่างมีนัยสำคัญ และเป็นหลักฐานที่ชัดเจนถึงการปรับปรุงเสถียรภาพ
การรักษาความแม่นยำในระยะยาว: การเพิ่มขึ้นของข้อผิดพลาดอย่างช้าๆ
ระหว่างการทดสอบการเคลือบผิวอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 8 ชั่วโมง ได้มีการตรวจสอบความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของแท่นวางแบบเรียลไทม์ เมื่อใช้ฐานเหล็กหล่อ ข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งของแท่นวางจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามเวลา หลังจาก 8 ชั่วโมง ข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งสะสมของแกน XY จะอยู่ที่ ±30 ไมโครเมตร ในขณะที่ข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งของแท่นวางที่มีฐานหินแกรนิตหลังจาก 8 ชั่วโมงอยู่ที่เพียง ±10 ไมโครเมตรเท่านั้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในกระบวนการผลิตระยะยาว ฐานหินแกรนิตสามารถรักษาความแม่นยำของแท่นวางได้ดีกว่า หลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบนตำแหน่งการเคลือบที่เกิดจากการคลาดเคลื่อนของความแม่นยำได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยืนยันถึงข้อได้เปรียบด้านความเสถียรของฐานหินแกรนิตได้อีกด้วย
ความเสถียรของการตรวจสอบผลลัพธ์การผลิตจริงได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น
ในสายการผลิตจริงของโรงงานผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมแห่งหนึ่ง ฐานเหล็กหล่อของเครื่องเคลือบบางส่วนได้รับการปรับปรุงเป็นฐานหินแกรนิต ก่อนการปรับปรุง อัตราความบกพร่องของผลิตภัณฑ์สูงถึง 15% โดยความบกพร่องหลักๆ ได้แก่ ความหนาของการเคลือบไม่สม่ำเสมอและการเบี่ยงเบนของการเคลือบที่ขอบแผ่นอิเล็กโทรด หลังจากปรับปรุงแล้ว อัตราความบกพร่องของผลิตภัณฑ์ลดลงอย่างมากเหลือเพียง 5% จากการวิเคราะห์พบว่า สาเหตุเป็นเพราะฐานหินแกรนิตช่วยเพิ่มเสถียรภาพของแท่นเคลื่อนที่ ทำให้กระบวนการเคลือบมีความแม่นยำและควบคุมได้ดียิ่งขึ้น ลดความบกพร่องของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากแท่นที่ไม่มั่นคงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงผลดีของฐานหินแกรนิตต่อคุณภาพการผลิตในเครื่องเคลือบแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างชัดเจน
โดยสรุปแล้ว ไม่ว่าจะเป็นจากการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุ ข้อมูลการทดสอบเชิงปริมาณจริง หรือผลตอบรับจากสายการผลิต ก็แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า การปรับปรุงเสถียรภาพของแท่นเคลื่อนที่ของเครื่องเคลือบแบตเตอรี่ลิเธียมโดยใช้ฐานหินแกรนิตเมื่อเทียบกับฐานเหล็กหล่อ สามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 200% สำหรับองค์กรผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมที่มุ่งเน้นคุณภาพและความจุสูง ฐานหินแกรนิตจึงเป็นตัวเลือกสำคัญที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องเคลือบได้อย่างไม่ต้องสงสัย
วันที่เผยแพร่: 19 พฤษภาคม 2568