O princípio da limpeza a laser é utilizar as características do feixe de laser com grande densidade de energia, direção controlável e forte capacidade de convergência. O laser interage com contaminantes como manchas de óleo, manchas de ferrugem, resíduos de poeira, revestimentos, camadas de óxido ou camadas de filme fixadas na base da peça e é separado da base da peça na forma de expansão térmica instantânea, fusão, volatilização de gás, etc. Todo o processo de limpeza a laser é complicado e pode ser dividido em decomposição por vaporização a laser, dissecção a laser, expansão térmica de partículas contaminantes, vibração da superfície do substrato e desprendimento de contaminantes. Atualmente, existem métodos de limpeza por ablação a laser, métodos de limpeza a laser assistidos por filme líquido e métodos de limpeza por ondas de choque a laser, que podem limpar de forma estável e eficaz várias superfícies regulares de substrato, incluindo metais, ligas, vidro e vários materiais compósitos.
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Limpeza a laser |
Limpeza química |
Moagem mecânica |
Método de limpeza |
Laser sem contato |
Limpador químico tipo contato |
Tipo de contato mecânico, lixa |
Dano |
Nenhum dano |
Danificado |
Danificado |
Eficiência de limpeza |
Alta eficiência |
Ineficaz |
Ineficaz |
Consumíveis |
Apenas eletricidade necessária |
Agentes químicos de limpeza |
Lixa, moagemroda, etc |
Efeito de limpeza |
Alta limpeza |
Médio, desigual |
Médio, desigual |
Precisão de limpeza |
Preciso e controlável, alta precisão |
Incontrolável, baixa precisão |
Incontrolável, baixa precisão |
Poluir |
Nenhuma poluição |
Poluindo o meio ambiente |
Poluindo o meio ambiente |
Dificuldade de operação |
Operação simples e fácil integração na automação |
O processo é complexo e de elevados requisitos operacionais, exigindo medidas antipoluição. |
Demorado e trabalhoso, exigindo medidas antipoluição |
Custo |
Alto investimento inicial, sem consumíveis e baixos custos de manutenção |
Baixo investimento inicial e custos de consumíveis extremamente elevados |
Baixo investimento inicial, altos custos de consumíveis e mão de obra |
Aplicação de limpeza a laser na fabricação de baterias de íons de lítio
Atualmente, a limpeza a laser tornou-se o principal meio de tratamento de superfície da bateria e é amplamente utilizada nos três principais processos de produção de baterias de energia: fabricação de eletrodos, fabricação de células de bateria e montagem de baterias. Ao usar lasers, cabeçotes de limpeza, software de controle e controle integrado por computador, o nível da tecnologia de fabricação de baterias é bastante melhorado.
Limpeza a laser de eletrodo
Ao revestir materiais de eletrodo em coletores de corrente positiva e negativa, a folha metálica precisa ser limpa. O coletor de corrente positiva comum é uma folha de alumínio e o coletor de corrente negativo é uma folha de cobre. Para garantir a estabilidade do coletor de corrente dentro da bateria, é necessário que a pureza de ambos esteja acima de 98%.
A limpeza tradicional com etanol úmido pode facilmente causar danos a outros componentes das baterias de lítio. Usar o laser para limpar folhas metálicas pode não apenas melhorar a eficiência do processo de limpeza, mas também economizar recursos de limpeza. Além disso, o estabelecimento de monitoramento em tempo real dos dados do processo de limpeza e a determinação quantitativa dos resultados da limpeza podem efetivamente melhorar a consistência da produção em lote de eletrodos.
Limpeza a laser antes da soldagem da bateria
Nos últimos anos, a soldagem a laser tornou-se um recurso padrão das linhas de produção de baterias de energia e é amplamente utilizada na soldagem de abas de baterias de energia, pregos de vedação, barramentos, módulos de bateria, etc. soldagem e colagem duráveis. Portanto, antes da soldagem, o tratamento superficial de cada peça de soldagem para remover contaminantes na junta de solda pode efetivamente melhorar a qualidade da soldagem e reduzir custos.
Comparação de limpeza de terminal
A limpeza a laser é usada no processo de limpeza de pregos de vedação, folhas adaptadoras, terminais, filme azul unicelular, sílica gel unicelular e revestimento unicelular. Remova efetivamente sujeira, poeira, etc. De cada face final para se preparar para a soldagem da bateria com antecedência e reduzir a soldagem de produtos defeituosos.
Limpeza a laser durante a montagem da bateria
Para evitar acidentes de segurança em baterias de lítio, as células da bateria de lítio são frequentemente coladas do lado de fora para fornecer isolamento, evitar curtos-circuitos, proteger circuitos e evitar arranhões.
Limpando a camada de óxido das soldas da bandeja da bateria
A limpeza a laser é realizada nas soldas cmt da bandeja da bateria, na tinta eletroforética da tampa superior da bateria, na camada de óxido da trilha selante da caixa da bateria e na camada de óxido da placa inferior protetora antes da soldagem . Melhore a adesão da cola ou cola e não produzirá poluentes nocivos após a limpeza.
Vantagens da limpeza a laser
Vantagens ambientais
A limpeza a laser é um método de limpeza “verde”. Não há necessidade de usar produtos químicos ou fluidos de limpeza. Os resíduos limpos são basicamente pó sólido. São pequenos, fáceis de armazenar, recicláveis, não apresentam reação fotoquímica e não produzem poluição. Pode resolver facilmente o problema de poluição ambiental causado pela limpeza química. Muitas vezes um exaustor pode resolver o problema dos resíduos gerados pela limpeza.
Vantagem de efeito
Os métodos de limpeza tradicionais são frequentemente a limpeza por contato, que exerce força mecânica na superfície do objeto que está sendo limpo e danifica a superfície do objeto. Ou o meio de limpeza adere à superfície do objeto a ser limpo e não pode ser removido, causando poluição secundária. Os efeitos não abrasivos, sem contato e não térmicos da limpeza a laser não danificarão o substrato.
Vantagens controláveis
O laser pode ser transmitido através de fibra óptica e cooperar com mãos robóticas e robôs para facilitar a operação de longa distância. Pode limpar peças de difícil acesso com métodos tradicionais, o que pode garantir a segurança do pessoal quando utilizado em alguns locais perigosos.
Vantagens de conveniência
A limpeza a laser pode remover vários tipos de contaminantes da superfície de diversos materiais, alcançando um nível de limpeza que a limpeza convencional não consegue alcançar. Ele também pode limpar seletivamente contaminantes na superfície do material sem danificar a superfície do material.
Vantagem de custo
A limpeza a laser é rápida, eficiente e economiza tempo. Embora o investimento inicial único na compra de um sistema de limpeza a laser seja alto, o sistema de limpeza pode ser usado de forma estável por um longo tempo, tem baixos custos operacionais e, mais importante, pode realizar facilmente operações automatizadas.