Il principio della pulizia laser è quello di utilizzare le caratteristiche del raggio laser con elevata densità di energia, direzione controllabile e forte capacità di convergenza. Il laser interagisce con contaminanti quali macchie di olio, macchie di ruggine, residui di polvere, rivestimenti, strati di ossido o strati di pellicola attaccati alla base del pezzo in lavorazione e viene separato dalla base del pezzo in lavorazione sotto forma di espansione termica istantanea, fusione, volatilizzazione del gas, ecc. L'intero processo di pulizia laser è complicato e può essere suddiviso approssimativamente in decomposizione per vaporizzazione laser, dissezione laser, espansione termica delle particelle contaminanti, vibrazione della superficie del substrato e distacco del contaminante. Attualmente, esistono metodi di pulizia per ablazione laser, metodi di pulizia laser assistiti da pellicola liquida e metodi di pulizia a onde d'urto laser, che possono pulire in modo stabile ed efficace varie superfici di substrato regolari, tra cui metalli, leghe, vetro e vari materiali compositi.
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Confronta gli articoli |
Pulizia laser |
Pulizia chimica |
Rettifica meccanica |
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Metodo di pulizia |
Laser senza contatto |
Detergente chimico per tipo di contatto |
Tipo di contatto meccanico, carta vetrata |
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Danno |
Nessun danno |
Danneggiato |
Danneggiato |
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Efficienza di pulizia |
Alta efficienza |
Inefficace |
Inefficace |
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Materiali di consumo |
Richiede solo elettricità |
Agenti chimici per la pulizia |
Carta vetrata, mola, ecc. |
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Effetto pulente |
Elevata pulizia |
Media, irregolare |
Media, irregolare |
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Precisione di pulizia |
Preciso e controllabile, elevata accuratezza |
Incontrollabile, scarsa precisione |
Incontrollabile, scarsa precisione |
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Inquinare |
Nessun inquinamento |
Inquinare l'ambiente |
Inquinare l'ambiente |
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Difficoltà di funzionamento |
Funzionamento semplice e facile integrazione nell'automazione |
Il processo è complesso e richiede elevati requisiti operativi, che impongono misure antinquinamento. |
Richiede molto tempo e manodopera e richiede misure anti-inquinamento |
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Costo |
Elevato investimento iniziale, nessun materiale di consumo e bassi costi di manutenzione |
Basso investimento iniziale e costi dei materiali di consumo estremamente elevati |
Basso investimento iniziale, elevati costi di materiali di consumo e manodopera |
Applicazione della pulizia laser nella produzione di batterie agli ioni di litio
Attualmente, la pulizia laser è diventata il principale mezzo di trattamento della superficie delle batterie ed è ampiamente utilizzata nei tre principali processi di produzione delle batterie di potenza: fabbricazione degli elettrodi, fabbricazione delle celle delle batterie e assemblaggio delle batterie. Utilizzando laser, testine di pulizia, software di controllo e controllo integrato al computer, il livello della tecnologia di produzione delle batterie è notevolmente migliorato.
Pulizia laser degli elettrodi
Quando si rivestono i materiali degli elettrodi sui collettori di corrente positivi e negativi, è necessario pulire il foglio metallico. Il collettore di corrente positivo comune è un foglio di alluminio e il collettore di corrente negativo è un foglio di rame. Per garantire la stabilità del collettore di corrente all'interno della batteria, la purezza di entrambi deve essere superiore al 98%.
La tradizionale pulizia con etanolo umido può facilmente danneggiare altri componenti delle batterie al litio. L'uso del laser per pulire la lamina metallica può non solo migliorare l'efficienza del processo di pulizia, ma anche risparmiare risorse di pulizia. Inoltre, l'istituzione di un monitoraggio in tempo reale dei dati del processo di pulizia e la determinazione quantitativa dei risultati di pulizia possono migliorare efficacemente la coerenza della produzione di lotti di elettrodi.
Pulizia laser prima della saldatura della batteria
Negli ultimi anni, la saldatura laser è diventata una caratteristica standard delle linee di produzione di batterie di potenza ed è ampiamente utilizzata nella saldatura di linguette di batterie di potenza, chiodi di tenuta, barre collettrici, moduli di batterie, ecc. Una superficie pulita e uniforme è un prerequisito essenziale per una saldatura e un incollaggio di successo e duraturi. Pertanto, prima della saldatura, il trattamento superficiale di ogni parte di saldatura per rimuovere i contaminanti dal giunto di saldatura può migliorare efficacemente la qualità della saldatura e ridurre i costi.
Confronto della pulizia dei terminali
La pulizia laser viene utilizzata nel processo di pulizia di chiodi di tenuta, fogli adattatori, terminali, pellicola blu monocellulare, gel di silice monocellulare e rivestimento monocellulare. Rimuove efficacemente sporco, polvere, ecc. da ciascuna estremità per preparare in anticipo la saldatura della batteria e ridurre la saldatura di prodotti difettosi.
Pulizia laser durante l'assemblaggio della batteria
Per prevenire incidenti di sicurezza nelle batterie al litio, le celle delle batterie al litio vengono spesso incollate all'esterno per fornire isolamento, prevenire cortocircuiti, proteggere i circuiti ed evitare graffi.
Pulizia dello strato di ossido delle saldature del vassoio della batteria
La pulizia laser viene eseguita sulle saldature cmt del vassoio del pacco batteria, sulla vernice elettroforetica del coperchio superiore del pacco batteria, sullo strato di ossido della pista sigillante della scatola del pacco batteria e sullo strato di ossido della piastra inferiore protettiva prima della saldatura. Migliora l'adesione della colla o della colla e non produrrà inquinanti nocivi dopo la pulizia.
Vantaggi della pulizia laser
Vantaggi ambientali
La pulizia laser è un metodo di pulizia "green". Non c'è bisogno di usare prodotti chimici o liquidi di pulizia. I materiali di scarto puliti sono fondamentalmente polvere solida. Sono di piccole dimensioni, facili da immagazzinare, riciclabili, non hanno reazioni fotochimiche e non producono inquinamento. Può facilmente risolvere il problema dell'inquinamento ambientale causato dalla pulizia chimica. Spesso una ventola di scarico può risolvere il problema dei rifiuti generati dalla pulizia.
Vantaggio dell'effetto
I metodi di pulizia tradizionali sono spesso la pulizia a contatto, che esercita una forza meccanica sulla superficie dell'oggetto da pulire e ne danneggia la superficie. Oppure il mezzo di pulizia aderisce alla superficie dell'oggetto da pulire e non può essere rimosso, causando inquinamento secondario. Gli effetti non abrasivi, non a contatto e non termici della pulizia laser non danneggeranno il substrato.
Vantaggi controllabili
Il laser può essere trasmesso tramite fibra ottica e cooperare con mani robotiche e robot per facilitare il funzionamento a lunga distanza. Può pulire parti difficili da raggiungere con metodi tradizionali, il che può garantire la sicurezza del personale quando utilizzato in alcuni luoghi pericolosi.
Vantaggi della convenienza
La pulizia laser può rimuovere vari tipi di contaminanti dalla superficie di vari materiali, ottenendo un livello di pulizia che la pulizia convenzionale non può raggiungere. Può anche pulire selettivamente i contaminanti sulla superficie del materiale senza danneggiarla.
Vantaggio sui costi
La pulizia laser è veloce, efficiente e fa risparmiare tempo. Sebbene l'investimento iniziale una tantum per l'acquisto di un sistema di pulizia laser sia elevato, il sistema di pulizia può essere utilizzato stabilmente per lungo tempo, ha bassi costi operativi e, cosa più importante, può realizzare facilmente operazioni automatizzate.
