Halbautomatische Elektroden-Laserschneidmaschine

Produktübersicht

Diese halbautomatische Elektroden-Laserschneidmaschine wurde entwickelt, um die Außenprofile von Lithium-Ionen-Batterieelektroden mit kontrollierter Positionierung, automatisierter Zuführung und stabiler Laserbearbeitung zu schneiden. Der Bediener legt die Elektrodenfolie auf die Positionierungsplattform, aktiviert den Zyklus und entnimmt die fertige Elektrode nach dem Schneiden. Eine Vakuumansaugung hält das eingehende Material während des gesamten Prozesses flach und sicher.

Das System ist für kleine Pilotproduktionslinien, die Batterieentwicklung im Labormaßstab und die Prozessvalidierung vorgesehen. Es unterstützt Elektrodenmaterialien von 50 mm bis 300 mm, einschließlich der Ableiterfahnen, und verarbeitet Materialstärken von 60-250 µm. Die kompakte Stellfläche, die einfache Bedienung und der geringere Investitionsbedarf machen das Gerät praktisch für Batterie-F&E-Teams und die Kleinserienfertigung.

Ein geschützter Schneidbereich, eine unabhängige Staubsammelbox, ein stabiler Dauerstrich-Faserlaser und ein servogesteuerter Präzisionsspindelantrieb unterstützen eine saubere Verarbeitung und reproduzierbare Ergebnisse. Mit einer Produktqualifizierungsrate von ≥99,5 % und einer Anlagenverfügbarkeit von ≥95 % ist die Einheit für einen zuverlässigen Betrieb in anspruchsvollen Entwicklungs- und Pilotlinienumgebungen ausgelegt.

Hauptmerkmale

• Halbautomatischer Arbeitsablauf: Bediener laden und entladen Elektroden manuell, während die Vakuumplattform, der mechanische Transfer und der Laserschneidzyklus die Kernprozessschritte automatisch ausführen. Diese Anordnung reduziert wiederholte Handgriffe bei gleichzeitiger Beibehaltung flexibler menschlicher Kontrolle.

• Hochpräzise Elektrodenpositionierung: Ein Servomotor treibt den mechanischen Arm über ein hochpräzises Spindelantriebssystem an. Das Design unterstützt eine schnelle, genaue Bewegung zwischen der manuellen Ladeposition und der Laserschneidposition.

• Stabile Faserlaserbearbeitung: Der Hochgeschwindigkeits-Dauerstrich-Faserlaser bietet eine Laserleistungsstabilität von unter 2 %, was dazu beiträgt, eine konsistente Schneidleistung über wiederholte Elektrodenchargen hinweg aufrechtzuerhalten.

• Hochgeschwindigkeits-Schneiden: Die Laserschneidgeschwindigkeit erreicht ≥200 mm/s und unterstützt so eine effiziente Vorbereitung von Elektrodenprofilen während der Pilotproduktion, experimentellen Iteration und Prozessentwicklung für Kleinserien.

• Saubere, geschützte Schneidzone: Der Laserschneidbereich umfasst einen Staubschutz, während eine unabhängige Staubsammelbox den Schneidstaub zur Entsorgung konzentriert. Dies hilft, Partikelkontaminationen auf der Elektrodenoberfläche zu vermeiden.

• Einfache grafische Software: Die grafische Benutzeroberfläche ist für eine unkomplizierte Bedienung konzipiert und beinhaltet eine dynamische Simulation. Bediener können relevante Parameter anpassen, um schnelle Produktwechsel ohne komplexe Programmierung zu unterstützen.

• Kompakte Pilotlinienkonfiguration: Die Ausrüstung ist für kleine experimentelle Linien geeignet und beansprucht eine Stellfläche von etwa 1200×1200×1700 (Hauptkörper). Ihre kompakte Konfiguration hilft Laboren, die verfügbaren Produktions- und Forschungsflächen effizient zu nutzen.

• Kontrollierte thermische und Materialeffekte: Die spezifizierte Wärmeeinflusszone beträgt ≤120 µm, die Schmelzperlengröße ≤10 µm und der Metallaustritt ≤50 µm. Diese Kontrollen tragen dazu bei, das beabsichtigte Elektrodenprofil zu bewahren und eine konsistente nachgelagerte Montage zu unterstützen.

Anwendungen

Technische Spezifikationen

Der Bereich für das eingehende Material deckt sowohl kompakte Laborelektroden als auch größere Folien für Pilotlinien ab. Da die maximalen und minimalen Größen die Ableiterfahnen beinhalten, kann die Prozessplanung den vollständigen Elektrodenumriss berücksichtigen und nicht nur den Bereich des aktiven Materials. Die angegebene Maßgenauigkeit des eingehenden Materials liegt bei ±1 mm, während die Maßgenauigkeit der fertigen Elektrode mit ±0,2 mm spezifiziert ist, was den Ingenieurteams eine klare Unterscheidung zwischen Materialeingangszustand und Schnittergebnis ermöglicht.

Der Bewegungsablauf ist um eine definierte Bedienerschnittstelle organisiert. Nachdem die Elektrode auf der Positionierungsplattform platziert wurde, hält sie die Vakuumansaugung fest. Wenn der Bediener den Zyklus startet, überträgt der mechanische Arm das Material in die Laserschneidposition. Sobald das erforderliche Profil geschnitten wurde, bringt der Arm die Elektrode zur manuellen Station zur Entnahme zurück. Dieser Arbeitsablauf trägt dazu bei, eine konsistente Positionierung beizubehalten, während das Be- und Entladen für die Bediener zugänglich bleibt.

Für Pilotumgebungen sind die Versorgungsanforderungen klar definiert: AC380V±5%, 3-phasig 50Hz Stromversorgung und Druckluft bei 0,5-0,6 Mpa. Das Gerät ist für einen Umgebungstemperaturbereich von 0-50 C° ausgelegt. Die Geräuschentwicklung ist auf ≤75 db begrenzt, gemessen in 1 m Entfernung von der Maschine, was die Installation in kontrollierten Labor- und Produktionsbereichen unterstützt, sofern die entsprechenden Standortanforderungen erfüllt sind.

Die Staubschutzanordnung ist besonders relevant für die Elektrodenverarbeitung. Das Laserschneiden kann partikelförmiges Material erzeugen, und die geschützte Schneidzone mit unabhängiger Sammelbox leitet den Staub in einen konzentrierten Entsorgungsbereich. Diese Konfiguration soll dazu beitragen, die Elektrodenoberfläche während der Verarbeitung sauberer zu halten und das Risiko einer Staubausbreitung im Arbeitsbereich zu verringern.

Warum dieses Produkt wählen?

• Für die praktische Pilotproduktion gebaut: Die kompakte Stellfläche, die Eignung für kleine Linien und die kostengünstigere Struktur bieten eine fokussierte Schneidlösung für die Batterieentwicklung, ohne eine große automatisierte Produktionsplattform zu erfordern.

• Konsistente Bewegung und Schnittqualität: Servogesteuerter Hochpräzisionsspindelantrieb, stabile Faserlaserleistung unter 2 % und eine Schnittgeschwindigkeit von ≥200 mm/s unterstützen einen reproduzierbaren Betrieb über experimentelle und Kleinserien-Workflows hinweg.

• Für saubere Verarbeitung konzipiert: Eine geschützte Laserzone und eine unabhängige Staubsammelbox helfen, Schneidabfälle zu kontrollieren und Elektrodenoberflächen während der Profilbildung zu schützen.

• Effiziente technische Umrüstung: Grafische Software, dynamische Simulation und parameterbasierte Anpassungen erleichtern den Wechsel zwischen Elektrodenprofilen und unterstützen schnellere Entwicklungszyklen.

• Definierte Leistungs- und Installationsanforderungen: Klare Spezifikationen zu Abmessungen, Versorgung, Umgebung, Qualifizierungsrate und Verfügbarkeit vereinfachen die Gerätebewertung, Laborplanung und Beschaffungsprüfung.

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