رهنمودهایی برای کنترل تغییر شکل در ماشینکاری صفحات پوشش باتری برق و اجزای آلیاژ آلومینیوم

در زمینه تولید باتری های برق، اجزای کلیدی مانند صفحات پوشش باتری برق، صفحات پوشش آلومینیومی برای باتری ها، درب های باتری لیتیومی منشوری، و صفحات پوشش باتری لیتیوم{0} یون به طور گسترده از ساختارهای آلیاژ آلومینیومی با دیواره نازک{1} استفاده می کنند. با توجه به ویژگی های آلیاژهای آلومینیوم، مانند هدایت حرارتی بالا، ضریب انبساط حرارتی بالا و استحکام ناکافی، تغییر شکل به راحتی در هنگام ماشینکاری اجزای پوشش باتری مانند درب های بالایی سلول های باتری منشوری، پوشش های جعبه باتری آلومینیومی و مجموعه پوشش های ایمنی LFP ایجاد می شود. این تغییر شکل بر عملکرد آب بندی، دقت تطبیق و کیفیت جوش تأثیر می گذارد.

 

برای بهبود پایداری تولید قطعاتی مانند صفحات پوشش باتری و صفحات دوقطبی دو فلزی مس و آلومینیوم، موارد زیر به طور سیستماتیک روش‌های موثر برای کاهش تغییر شکل ماشین‌کاری را از جنبه‌های مواد، فرآیندها، ابزارهای برش، بستن و تکنیک‌های عملیاتی خلاصه می‌کند.
 

 

تغییر شکل اجزای دیوار نازک-مانند درپوش باتری های برق، روکش های بالایی و بلوک های ترمینال عمدتاً از سه جنبه سرچشمه می گیرد:

1. تسکین استرس داخلی در خالی

قابل استفاده برای: ضمیمه باتری لیتیومی منشوری / درپوش باتری لیتیومی

آهنگری آزاد یا قطعات اکستروژن بزرگ، تنش پسماند قابل توجهی را در طول فرآیند شکل‌دهی ایجاد می‌کنند.

همانطور که مواد در طول برش حذف می شوند، توزیع مجدد تنش داخلی منجر به تغییر شکل قطعه می شود.

 

2. نیروی برش و حرارت برش

اکستروژن مواد توسط ابزار برش باعث تمرکز حرارت موضعی می شود و تغییر شکل سطح را تشدید می کند.

این تأثیر به‌ویژه روی پوشش‌های باتری‌های آلومینیومی دیواره نازک- دارد.

 

3. تغییر شکل الاستیک ناشی از روش بستن

بستن ناپایدار می تواند باعث ایجاد تنش ناهموار بر روی قطعات شود.

پس از شل شدن گیره، قطعات به عقب برگشته و منجر به انحراف ابعادی می شود.

 

 

1. کاهش استرس داخلی در حالت خالی

قابل اجرا برای: صفحه پوشش باتری آلومینیومی / صفحه پوشش باتری لیتیوم{0} یون

روش های زیر می توانند به طور موثر استرس داخلی را کاهش داده و دقت ابعاد را بهبود بخشند:

پیری طبیعی / پیری مصنوعی: به تدریج استرس را در فضای خالی در شرایط پایدار آزاد کنید.

پیری ارتعاش: از لرزش با فرکانس پایین-برای تسریع یکسان سازی تنش داخلی استفاده کنید.

روش قبل{0}ماشین کاری: مواد اضافی را بردارید ← بگذارید برای مدتی بماند ← ماشینکاری ثانویه را برای اطمینان از آزاد شدن کامل تنش انجام دهید.

 

2. بهینه سازی ابزارها و پارامترهای برش

(1) انتخاب هندسه ابزار

زاویه چنگک بزرگتر ترجیح داده می شود: تغییر شکل برش را کاهش می دهد و حذف تراشه را بهبود می بخشد.

زاویه فاصله کوچک برای خشن کردن؛ زاویه فاصله بزرگ برای تکمیل برای متعادل کردن استحکام لبه برش و کیفیت سطح.

یک زاویه مارپیچ بزرگتر ترجیح داده می شود: مناسب برای برش با سرعت بالا، بهبود پایداری ماشینکاری.

کاهش زاویه اصلی لبه برش: دما را در ناحیه برش کاهش می دهد و تغییر شکل حرارتی را کاهش می دهد.

(2) بهینه سازی ساختار ابزار

برای بهبود راندمان براده برداری، تعداد دندان ها را کاهش دهید و شیار تراشه را افزایش دهید.

زبری لبه برش را تا Ra کمتر یا مساوی 0.4μm کنترل کنید.

سایش ابزار را به شدت کنترل کنید تا کمتر یا مساوی 0.2 میلی متر باشد تا از شکل گیری لبه های بالا{{1} جلوگیری کنید.

(این محلول ابزار برای ماشینکاری قطعات ساختاری مانند قطعات فشرده مسی و صفحه دو قطبی دو فلزی مس و آلومینیوم نیز قابل استفاده است.)

 

3. طراحی ساختار بستن پیشرفته

قابل استفاده برای: درب بالایی برای سلول باتری منشوری / باتری منشوری می تواند پوشش دهد

روش های بستن که به طور موثر تغییر شکل را کاهش می دهند عبارتند از:

بستن صفحه انتهایی محوری: از فشرده شدن شعاعی قسمت‌های دیواره{0} نازک جلوگیری می‌کند.

گیره چاک خلاء: توزیع یکنواخت، کمتر باعث تغییر شکل صفحه، بسیار مناسب برای ماشینکاری پوشش باتری آلومینیومی.

روش پر کردن داخلی: برای افزایش سفتی، یک محیط ذوب‌پذیر را در قسمت نازک-دیواره تزریق کنید، سپس آن را حل کرده و پس از ماشین‌کاری بریزید.

 

4. برنامه ریزی فرآیند و بهینه سازی توالی ماشینکاری

روکش های باتری های برقی، قطعات نازک-درزگیر هستند و ترتیب علمی فرآیندها بسیار مهم است.

جریان فرآیند معقول:

ناهمواری ← نیمه-تمام ← پاکسازی گوشه → پایان

در صورت لزوم، مرحله نیمه پایانی دوم را اضافه کنید تا استرس میانی از بین برود.

مقدار نهایی یکنواخت را حفظ کنید، که معمولاً بین 0.2 تا 0.5 میلی متر کنترل می شود.
 

 

1. ماشینکاری متقارن برای کاهش غلظت حرارت

به عنوان مثال، ماشینکاری یک صفحه آلومینیومی از 90 میلی متر تا 60 میلی متر:

یک برش ممکن است باعث تغییر شکل مسطح تا 5 میلی متر شود.

برش متقارن لایه ای می تواند تغییر شکل را تا 0.3 میلی متر کنترل کند.

 

2. ماشینکاری لایه ای سازه های چند{1}}حفره ای

مانند مجموعه‌های پوشش ایمنی LFP یا درب‌های باتری منشوری چند حفره‌ای-

نمی توان حفره توسط حفره ماشین کاری کرد، در غیر این صورت توزیع ناهموار تنش می تواند به راحتی منجر به تاب برداشتن شود.

چندین حفره باید به طور همزمان در لایه ها ماشین کاری شوند.

 

3. کنترل نیروی برش و حرارت برش

کاهش عمق برش، افزایش نرخ تغذیه، و سرعت دوک برای ماشینکاری با سرعت بالا-CNC مناسب تر است.

برای کاهش سختی کار و تنش سطحی برای تکمیل فرز بالا توصیه می شود.

 

4. مسیر ابزار و تنگی بستن را بهینه کنید

قبل از اتمام کار، گیره را به طور مناسب شل کنید ← اجازه دهید قطعه به طور طبیعی به عقب برگردد ← سپس به آرامی فشار دهید تا محکم شود، که می تواند تغییر شکل نهایی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

نیروی گیره باید تا حد امکان کم باشد و جهت نیرو باید معقول باشد.

 

5. هنگام ماشینکاری حفره ها از "برش مستقیم-پایین" خودداری کنید

توصیه می شود ابتدا سوراخ ابزار را سوراخ کنید یا از مسیر ابزار مارپیچ برای کاهش تجمع گرما و خطر شکستن ابزار استفاده کنید.

 

 

برای محصولات زیر اعمال می شود: صفحه پوشش باتری برق / پوشش جعبه باتری آلومینیومی / درب باتری لیتیومی منشوری / درپوش باتری لیتیومی / مجموعه پوشش ایمنی LFP

 

کاهش تغییر شکل باید از جنبه های زیر به طور جامع کنترل شود:

 

کاهش استرس داخلی در قسمت خالی (پیری و قبل از ماشینکاری)

بهینه سازی ابزارها و پارامترهای برش

اتخاذ ساختارهای گیره پیشرفته (لوازم خلاء، روش های پر کردن)

فرآیندهای برنامه ریزی منطقی و استراتژی های مسیر ابزار

تکنیک‌های عملیاتی بر اساس ساختار حفره و ویژگی‌های دیوار نازک-

 

از طریق این اقدامات، دقت ساخت، کیفیت ظاهری و عملکرد آب بندی جوشکاری صفحات پوشش باتری قدرت و اجزای ساختاری آلیاژ آلومینیوم مربوطه را می توان به طور قابل توجهی بهبود بخشید، و تضمینی محکم برای ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم های باتری قدرت ارائه می دهد.