U procesu proizvodnje litijum-jonskih baterija, proces premazivanja, kao ključna karika, direktno utiče na performanse i sigurnost baterija. Stabilnost platforme za kontrolu kretanja mašine za premazivanje litijum-jonskih baterija igra odlučujuću ulogu u tačnosti premazivanja. Granit i liveno gvožđe, kao često korišćeni materijali platforme, privukli su mnogo pažnje zbog razlike u njihovoj dimenzionalnoj stabilnosti. Ovaj članak će detaljno analizirati značajno poboljšanje dimenzionalne stabilnosti granita u poređenju sa livenim gvožđem na platformi za kontrolu kretanja mašina za premazivanje litijum-jonskih baterija kroz svojstva materijala, eksperimentalne podatke i praktične slučajeve primjene.
Svojstva materijala određuju osnovu stabilnosti
Liveno gvožđe, kao tradicionalni industrijski materijal, nekada se široko koristilo u oblasti platformi za kontrolu kretanja zbog svojih odličnih performansi lijevanja i cjenovnih prednosti. Međutim, materijali od livenog gvožđa imaju inherentne nedostatke. Njegova unutrašnja struktura sadrži veliku količinu ljuspica grafita, što je ekvivalentno unutrašnjim pukotinama i smanjuje ukupnu krutost materijala. U međuvremenu, koeficijent termičkog širenja livenog gvožđa je relativno visok, približno 10-12 ×10⁻⁶/℃. Zbog akumulacije toplote koja se stvara dugotrajnim radom premaza litijumske baterije, sklon je termičkoj deformaciji. Osim toga, unutar livenog gvožđa postoji napon lijevanja. Vremenom, oslobađanje napona uzrokovat će nepovratne promjene u veličini platforme, što utiče na tačnost premaza.
Granit je prirodni materijal formiran geološkim procesima tokom stotina miliona godina. Njegova unutrašnja kristalna struktura je gusta i ujednačena, te posjeduje visoku stabilnost. Koeficijent linearnog širenja granita iznosi samo 0,5-8×10⁻⁶/℃, što je 1/2-1/3 koeficijenta širenja livenog gvožđa, i izuzetno je neosjetljiv na promjene temperature. U međuvremenu, granit ima tvrdu teksturu, sa tlačnom čvrstoćom od 1.050-14.000 kilograma po kvadratnom centimetru. Može efikasno odoljeti vanjskim silama, udarima i vibracijama, pružajući čvrstu i stabilnu osnovu za platformu za kontrolu kretanja. Unutar njega gotovo da nema zaostalog napona i neće uzrokovati dimenzionalne promjene zbog oslobađanja napona, što osigurava dimenzionalnu stabilnost platforme iz suštine materijala.
Eksperimentalni podaci potvrđuju razlike u performansama
Kako bi vizualno uporedili razlike u dimenzionalnoj stabilnosti između granita i lijevanog željeza, istraživački tim je proveo poseban eksperiment. Odabrane su dvije platforme za kontrolu kretanja mašine za premazivanje litijumskih baterija istih specifikacija, napravljene od granita, odnosno lijevanog željeza, i testirane pod istim uslovima okoline. Eksperiment je simulirao stvarni rad mašine za premazivanje litijumskih baterija. Kontinuiranim radom opreme praćene su promjene veličine platforme u različitim vremenskim tačkama.
Eksperimentalni rezultati pokazuju da se nakon neprekidnog rada od 24 sata, zbog toplote generisane radom opreme, površinska temperatura platforme od livenog gvožđa povećala za približno 15℃, što je rezultiralo povećanjem dimenzije platforme u pravcu dužine za 0,03 mm. Pod istim uslovima, varijacija veličine granitne platforme je gotovo zanemarljiva, a njen raspon fluktuacije veličine je manji od 0,005 mm. Nakon 1000 sati dugotrajnih testova starenja, zbog oslobađanja unutrašnjeg napona i akumulacije termičke deformacije, greška ravnosti platforme od livenog gvožđa se proširila sa početnih 0,01 mm na 0,05 mm. Greška ravnosti granitne platforme se uvijek održava unutar 0,015 mm, a prednost dimenzijske stabilnosti je očigledna.
Izvanredna dostignuća u praktičnim primjenama
U stvarnoj proizvodnji velikog preduzeća za proizvodnju litijumskih baterija, nekada su se koristile platforme za kontrolu kretanja od lijevanog željeza. Kako se vrijeme rada opreme povećavalo, tačnost premaza se postepeno smanjivala, što je rezultiralo neravnomjernom debljinom premaza, lošom konzistencijom ploča elektroda baterije i stopom neispravnih proizvoda i do 8%. Da bi se riješio ovaj problem, preduzeće je zamijenilo platforme za kontrolu kretanja neke opreme granitnim materijalima.
Nakon zamjene, dimenzionalna stabilnost opreme je značajno poboljšana. Tokom šestomjesečnog proizvodnog ciklusa, mašina za premazivanje koja koristi granitnu platformu uvijek je održavala grešku debljine premaza unutar ±2μm, a stopa neispravnih proizvoda je značajno smanjena na manje od 3%. U međuvremenu, budući da granitne platforme ne zahtijevaju tako čestu preciznu kalibraciju i održavanje kao platforme od lijevanog željeza, one preduzećima svake godine štede značajne troškove održavanja opreme i zastoja, te povećavaju efikasnost proizvodnje za više od 15%.
Zaključno, u primjeni platforme za kontrolu kretanja mašina za premazivanje litijumskih baterija, granit, sa svojim izvanrednim svojstvima materijala, značajno nadmašuje liveno gvožđe u pogledu dimenzionalne stabilnosti. Bilo sa stanovišta prirode materijala, eksperimentalnih podataka ili praktičnih efekata primjene, granit pruža pouzdanu garanciju za visokopreciznu i stabilnu proizvodnju procesa premazivanja litijumskih baterija. Sa kontinuiranim poboljšanjem zahtjeva za kvalitet proizvoda u industriji litijumskih baterija, platforme za kontrolu kretanja izrađene od granita će sigurno postati glavni izbor u industriji.
Vrijeme objave: 22. maj 2025.