リチウム電池業界において、コーティング機は中核的な生産設備であり、その移動プラットフォームの安定性はリチウム電池の生産品質に決定的な役割を果たしています。近年、多くのリチウム電池製造企業は、設備のアップグレード時に従来の鋳鉄製ベースを花崗岩製ベースに交換することで、移動プラットフォームの安定性が飛躍的に向上したことを実感しています。実際のテストでは、安定性の向上率は200%にも達しました。次に、その理由を詳しく見ていきましょう。
材料特性の違いが安定性の基盤となる
熱安定性：花崗岩には大きな利点がある
リチウム電池コーティング機の稼働中は、モーターの稼働や摩擦熱などの要因により、装置周辺の温度が変動する可能性があります。鋳鉄の熱膨張係数は約12×10⁻⁶/℃で、温度が変化すると寸法が大きく変化します。例えば、温度が10℃上昇すると、長さ1メートルの鋳鉄製ベースは120μm伸びることがあります。花崗岩の熱膨張係数は非常に低く、わずか(4-8)×10⁻⁶/℃です。同じ条件下で、長さ1メートルの花崗岩製ベースが伸びる量はわずか40-80μmです。熱による変形がわずかであるため、温度変化が激しい生産環境下でも、花崗岩製ベースは移動プラットフォームの初期精度をより良く維持し、コーティング工程の安定性を確保できます。
剛性と減衰性能：花崗岩は優れている
剛性は材料の変形抵抗力を決定し、減衰性能は振動エネルギーの吸収効率に関係します。鋳鉄は一定の剛性を有していますが、内部には薄片状の黒鉛構造を有しています。設備の稼働によって発生する交番応力の長期的作用を受けると、応力集中が生じやすく、変形を引き起こし、プラットフォームの安定性に影響を与えます。一方、花崗岩は組織が硬く、内部構造が緻密で優れた剛性を有しています。その独特の鉱物構造は優れた減衰性能を備えており、振動エネルギーを熱エネルギーに変換して放散します。研究によると、100Hzの振動環境において、花崗岩は0.12秒以内に効果的に振動を減衰させるのに対し、鋳鉄は0.9秒かかります。リチウム電池コーティング機が高速運転している際、花崗岩のベースはコーティングヘッドへの振動の干渉を大幅に低減し、均一で安定したコーティング厚さを確保します。
安定性向上のための定量的データによるサポート
振動試験：振幅のコントラストがはっきりしている
専門機関は、鋳鉄ベースと花崗岩ベースをそれぞれ備えたリチウム電池コーティング機のモーションプラットフォームに対して振動試験を実施しました。コーティング機が正常に作動し、速度が100m / minに設定されているときに、高精度振動センサーを使用してプラットフォームの主要部分の振幅を測定しました。その結果、鋳鉄ベースの移動プラットフォームの振幅は、X軸方向で20μm、Y軸方向で18μmであることが示されました。花崗岩ベースに交換した後、X軸の振幅は6μmに、Y軸の振幅は5μmに減少しました。振幅データから、花崗岩ベースは移動プラットフォームの2つの主要方向の振動振幅を約70％低減し、振動がコーティング精度に与える影響を大幅に低減し、安定性の向上を強く証明していることがわかります。
長期的な精度維持：誤差の増加は緩やか
8時間連続コーティング動作試験中、プラットフォームの位置決め精度をリアルタイムでモニタリングしました。鋳鉄ベースを使用した場合、プラットフォームの位置決め誤差は時間の経過とともに徐々に増加し、8時間経過後、XY軸の累積位置決め誤差は±30μmに達しました。一方、花崗岩ベースを使用したモーションプラットフォームの8時間後の位置決め誤差はわずか±10μmでした。これは、長期にわたる生産プロセスにおいて、花崗岩ベースはプラットフォームの精度をより良く維持し、精度ドリフトによるコーティング位置のずれを効果的に回避し、安定性の優位性をさらに実証していることを示しています。
実生産効果検証の安定性が向上しました
あるリチウム電池製造企業の実際の生産ラインにおいて、一部のコーティング機の鋳鉄製ベースを花崗岩製ベースにアップグレードしました。アップグレード前は、製品の不良率が15%にも達し、主な不良はコーティング厚さの不均一や電極シート端部のコーティングずれなどでした。アップグレード後、製品の不良率は5%へと大幅に低下しました。分析の結果、花崗岩製ベースが可動プラットフォームの安定性を高めたからこそ、コーティング工程の精度と制御性が向上し、プラットフォームの不安定さに起因する製品不良が効果的に減少したことがわかりました。これは、花崗岩製ベースがリチウム電池コーティング機の生産品質に及ぼすプラスの影響を十分に実証しています。
結論として、材料特性の理論分析、実際の定量試験データ、生産ラインへの効果フィードバックなど、いずれの視点からも、鋳鉄ベースと比較して、花崗岩ベースを採用したリチウム電池コーティング機のモーションプラットフォームの安定性は200%向上することが明確に示されています。高品質と高容量を追求するリチウム電池製造企業にとって、花崗岩ベースはコーティング機の性能を向上させるための重要な選択肢であることは間違いありません。
投稿日時: 2025年5月19日