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Editoriale
01/02/2021

La pulizia laser assicura saldature di alta qualità nella produzione di batterie

Le prestazioni di una batteria sono buone solo quanto la giunzione tra la cella e la linguetta. Vengono utilizzate diverse tecniche di saldatura, ma in tutti i casi, la qualità del giunto è direttamente collegata alla pulizia delle parti. I contaminanti di superficie, come i composti organici, il grasso, l'olio, gli agenti inibitori della corrosione e altri composti tipicamente usati nella produzione, possono portare a una cattiva fusione, crepe e porosità nei giunti.

Quando vengono riscaldati, i composti organici, per esempio, si trasformano in gas e si espandono in volume. La pressione si accumula e spinge via il metallo fuso durante la saldatura. L'espulsione del metallo e i fori risultanti possono portare a cortocircuiti, giunti più deboli e batterie che perdono.

La soluzione? Pulire le superfici prima della saldatura! Il rischio di rottura dei giunti può essere significativamente ridotto rimuovendo le impurità organiche e inorganiche dalle superfici da saldare.

Pulizia laser

Ci sono tre modi principali per pulire le batterie prima della saldatura: pulizia al plasma, sabbiatura media e pulizia laser. Nella pulizia al plasma, le impurità e i contaminanti vengono rimossi da un plasma energetico o da una scarica a barriera dielettrica (DBD) creata dalla ionizzazione ad alta frequenza di specie gassose. Mentre i metodi basati sul plasma possono pulire grandi aree simultaneamente, è difficile impostare il sistema in modo che la pulizia sia efficace. Inoltre, questo metodo non sempre rimuove i contaminanti ai livelli richiesti dai successivi processi di giunzione.

La sabbiatura media usa abrasivi per strappare i contaminanti dalla superficie di un pezzo. Anche se questo è efficace, può provocare delle micro-dentellature, che possono ridurre sia la resistenza della saldatura che l'aspetto del prodotto finito. Il mezzo di sabbiatura può essere CO2 congelato, noto anche come "ghiaccio secco", o un materiale solido. Un materiale solido può inquinare le superfici e si usura, portando a una diminuzione dell'efficienza di pulizia durante la durata di vita del mezzo di pulizia. Inoltre, c'è un costo nella sostituzione del materiale di sabbiatura e un costo per lo smaltimento ambientale sicuro di qualsiasi materiale di pulizia inquinato. Infine, dopo la sabbiatura con un materiale solido, i mezzi di pulizia devono essere rimossi dalle batterie, portando a un secondo giro di pulizia e ai residui.

Anche la pulizia laser pulisce efficacemente ma non rovina il prodotto finito, a differenza della sabbiatura con media. Non richiede un sistema complesso, come nella pulizia al plasma. La capacità di pulire le superfici in modo affidabile senza danneggiarle o addirittura toccarle significa che la pulizia laser è eccellente per la produzione di batterie di alta qualità. Nella pulizia laser, un laser viene messo a fuoco sul substrato per rimuovere qualsiasi materiale che inquina la sua superficie. La quantità di materiale rimosso dipende dall'intensità, dalla larghezza dell'impulso e dalla lunghezza d'onda del laser, oltre che dal materiale stesso. Il raggio laser viene assorbito da qualsiasi inquinamento e i suoi legami chimici vengono rotti. Si può usare sia un laser pulsato a nanosecondi (fibra) che un laser a onda continua, anche se il primo è più comunemente usato per la sua maggiore intensità. La pulizia laser è veloce, sicura, affidabile, stabile, ecologica ed economica.

  • Veloce: La pulitura laser rimuove i contaminanti di superficie in modo rapido e pulito, riducendo la necessità di una post-elaborazione a valle.
  • Sicuro: La pulitura laser crea solo una piccola quantità di polvere, che può essere facilmente gestita dalle unità di estrazione dei fumi.
  • Conveniente: Il costo totale di proprietà di un laser è significativamente inferiore a quello di altre opzioni di pulizia. Inoltre, a causa della loro velocità e sicurezza, i sistemi di ablazione laser possono spesso ripagare se stessi entro un anno!

L'industria si sta spostando verso la pulizia laser delle connessioni delle batterie prima della giunzione per migliorare la qualità e ridurre i costi in modo veloce, sicuro e conveniente.


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