E-Mobilite ve pil enerji depolama sistemlerinde kullanılan pillerin üretiminde temizlik, güvenli, güvenilir ve verimli yüksek kaliteli ürünlerin üretilmesini sağlamak açısından hayati önem taşır. Ayrıca, küresel çapta elektrifikasyona yönelik eğilimle birlikte hammadde kıtlığı, yüksek proses verimliliğine önem kazandırmıştır.
Üretim sürecindeki kirlenme, modülün performansının düşmesine neden olabilir. Buna yetersiz şarj yoğunluğu, kullanım ömrünün kısalması ve aşırı durumlarda termal kaçak da dahildir.
Pil modülleri ayrıca dayanıklı olmalı ve zorlu iklim koşullarında da performans göstermelidir. Bir çarpışma durumunda felaket niteliğinde arızaların önlenmesi için yapısal olarak sağlam olmaları gerekir. Kirleticiler, bağlanma gücünün azalmasına, kaynak kalitesinin düşmesine veya tam bir çevresel sızdırmazlığın sağlanamamasına neden olabilir.
Kirlenme kaynakları çeşitlilik gösterebilir ve önceki üretim aşamalarından kalan yağ ve gresler, tedarikçiden gelen tek tek hücrelerin yetersiz paketlenmesi ve nakliyesi nedeniyle oluşan kirlenme veya montaj aşamalarının kendisinden kaynaklanan parçacıkları içerebilir.
Neler Temizlenmelidir?
Pil modülü üretiminde yaygın olarak kullanılan uygulamalardan bazıları şunlardır:
-
- Kaynaklanabilirliği ve akım akışını iyileştirmek amacıyla pilin katot ve anotlarından ve ayrıca baralardan oksitlerin temizlenmesi.
- Sızdırmazlık işleminden önce, yağları ve kalıntıları gidermek amacıyla kasa ve muhafazanın temizlenmesi, bu sayede dış ortamdan gelen etkenlere karşı koruma seviyesi artırılır.
- Hücre üretimi için kaynaklı sızdırmazlık çivisinin kaynak öncesinde temizlenmesi.
- Prizmatik hücrelerde, elektriksel ve termal yalıtkanların daha iyi yapışmasını sağlamak amacıyla hücrelerin kenarlarının temizlenmesi ve aktif hale getirilmesi.
- Elektriksel iletkenliği artırmak amacıyla temas uçlarının / akım toplayıcılarının temizlenmesi.
- Pil modülündeki termal izleme sensörlerinin yapıştırma yüzeylerinin temizlenmesi.
- Akü yönetim sistemindeki (BMS) elektrikli bileşenlerdeki ısı eşanjörlerinin yüzeylerinin temizlenmesi.
- Etiket uygulamaları için yüzey temizliği.
- Pil modülüne soğutma (veya ısıtma) plakasının monte edilmesi için yüzey temizliği.
- Isının düzgün bir şekilde dağılması için modüller ile pil paketi muhafazası arasındaki temas yüzeylerinin temizlenmesi.
Ne kadar temiz olması gerekiyor?
Bu endişeleri gidermek amacıyla otomotiv akü üreticileri, temizlik değerlendirmesi için uluslararası bir standart olarak ISO 16232’yi benimsemişlerdir; buna karşılık birçok üretici, daha ayrıntılı bir standart olan Alman Otomotiv Endüstrisi Birliği’nin (VDA) VDA 19.1 ve VDA 19.2 standartlarını uygulamaktadır. VDA 19.1, kirlenmenin test edilmesi ve ölçülmesi için standart bir uygulamadır; VDA 19.2 ise kirlenmeyi önlemeye yönelik üretim ve montaj süreçlerine odaklanmaktadır.
Temizlikle ilgili teknik amaç, gerektiği kadar temizlik yapmak, gereğinden fazlasını değil; gerekli olduğu kadar temizlik yapmak, mümkün olduğunca temiz değil.
Temizliğin Değerlendirilmesi:Temizlik uygulamaları ve prosedürlerinin başarılı bir şekilde hayata geçirilmesi içinüreticiler, üretim sürecindeki aşağıdakiler dahil olmak üzere çeşitli etkenleri değerlendireceklerdir:
-
- Çevre
- Lojistik ve Ambalajlama
- Personel
- İşlemler ve Montaj Cihazları
Çevresel Değerlendirme: Çevreseldeğerlendirme, çevresel kirlenmeyi toplamak ve analiz etmek ve düzeltici önlemler alınacak yerel sorunlu noktaları belirlemek amacıyla üretim alanında partikül tutucuların kurulmasını içerebilir.
Lojistik ve Ambalaj: Lojistikve ambalaj da, nakliye sırasında kartondan kopan pullar ve toz gibi kaynaklar nedeniyle bir etken olabilir. Kalite kontrolü veya temizlik yöntemleri yetersiz olan tedarikçilerden gelen parçaların kendileri de kirli olabilir.
İşleme Ekipmanları: İşlemeekipmanları, titreşimler veya aşınmış bileşenler nedeniyle kendiliğinden parçacıklar yayabilir. Takım tezgahlarında kullanılan kalıntı yağlar, gresler ve soğutma sıvıları, işlenmiş bileşenleri kirletebilir; ayrıca ayırıcı maddeler gibi kimyasallar da bulunabilir.
Temizlik Odaklı Tasarım:Sürecin erkenaşamalarında, temizlik odaklı bir tasarımın mümkün kılınması için temizlik hususu göz önünde bulundurulmalıdır. Örneğin, işleme sürecinden kaynaklanan talaşların geçici olarak birikmesine neden olabilecek girinti ve çıkıntılardan kaçınmak gibi hususlar, tasarım aşamasında kolayca ortadan kaldırılabilir.
Çalışan Eğitimi:Çalışanlara temizlik konusunda eğitim verilmesi, kalitenin artırılmasına önemli bir katkı sağlayabilir. Bu eğitim, hem tedarikçilere yönelik standartları kapsayacak, hem de son müşteriye yönelik standartlarla uyumlu olacak ve VDA 19 / ISO 1632 standartlarına uygun olacaktır.
Eğitim, malzemeleri işleyen ve montaj işlerini yapan fabrika çalışanlarına yoğun bir şekilde odaklanacaktır. Çalışanların teknik temizlik kavramı konusunda bilgilendirilmesi ve bu konuda duyarlılık kazanmaları gerekmektedir.
Üreticiler, manuel süreçlerin doğasında bulunan değişkenliği ortadan kaldırmak için sıklıkla otomasyona yönelirler.
Üretim Temizliği Değerlendirmesi:
Üretim ekipmanlarının incelenmesi ve değerlendirilmesi büyük önem taşımaktadır. Ekipmanlar, özellikle de iş parçalarıyla temas eden bileşenler, pratik bir değerlendirmeye tabi tutulmalı, olası zayıf noktalar tespit edilmeli ve düzeltici önlemler alınmalıdır.
Bir işçi, numune toplama kaplarında kirlenme olup olmadığını kontrol ediyor
Sınırların Belirlenmesi ve Şartnamelerin Hazırlanması
Kontaminasyon kaynakları belirlendikten sonra, istatistiksel yöntemler ve müşteri kılavuzları kullanılarak sınır değerlerin belirlenmesi gerçekleştirilebilir; böylece teknik temizlik seviyesi, uygun denetim ekipmanı, metodoloji ve prosedürler gibi teknik şartnameler oluşturulabilir.
-
- Müşteriye özgü standartlar ve şartnamelerden gerekli gerekliliklerin belirlenmesi
- Yöntem ve parametrelerin belirlenmesi
- Sürecin geliştirilmesi
Temiz Parçaların Elde Edilmesi
Temizliği izlemek ve ölçmek mümkün olsa da, sonuçta partiküller ve organik maddeler üretim hattına girecektir ve yüksek kalite seviyelerine ulaşmak için parçaların temizlenmesi şarttır. Aşındırıcı malzemeler, kuru buz püskürtme ve kimyasal işlemler gibi teknolojiler mevcut olmakla birlikte, bunlar yüksek hacimli hat içi üretim operasyonlarına pek uygun değildir.
İşte tam da bu noktada lazer işleme, ekonomik ve çevre dostu bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. Yaygın lazer temizleme uygulamaları arasında şunlar yer almaktadır:
-
- Pas, yağ ve yanma birikintileri gibi kirleticilerin temizlenmesi
- Boya, e-coat, seramik ve oksitler gibi kaplamaların sıyrılması
- Yüzeyleri kaynak, yapıştırma, boyama ve kaplama için hazırlayarak yapışmayı arttırma
- Yapıştırma öncesi temizlik veya yüzey dokulandırma yoluyla yapışma gücünün artırılması.
- Parça kaplamalarını uygulamadan önce ön temizlik yaparak kaplama ömrünü artırma
Özetle, güvenli, güvenilir ve verimli yüksek kaliteli ürünler üretmek için temiz hammaddeler gereklidir. Kirlenme kaynaklarını anlamak, kirlenme sınırlarını belirlemek ve temizlik hedefine odaklanmak – gereğinden fazla değil, gerektiği kadar; mümkün olduğunca temiz değil, gerektiği kadar temiz – hurda miktarını veya yeniden işleme ihtiyacını azaltırken daha yüksek kaliteli ürünlerin üretilmesini sağlayabilir.
İster kaynak, ister yapıştırma, ister kaplamaların soyulması olsun, lazer işlemleri yüksek hacimli üretime kolayca entegre edilebilen ideal bir çözümdür. Bu işlemler şunları sunar:
-
- Son derece esnek, son derece seçici ve hassas olan temassız bir işlemdir; bu sayede lazer yalnızca istenen alanı temizler ve maskeleme gibi adımları ortadan kaldırır.
- Yüksek hızlı işlem; temizlenecek kirleticilere bağlı olarak, lazerler saniyede yüzlerce inç kareyi temizleyebilir.
- Güvenli ve sürdürülebilir bir yöntem olan lazerle temizleme, aşındırıcı maddelere veya kimyasal çözücülere olan ihtiyacı ortadan kaldırarak, kullanılmış aşındırıcı maddelerin veya kimyasalların elleçlenmesi ve bertaraf edilmesi gerekliliğini ortadan kaldırır.
- Otomasyona uyarlanması ve üretim hattına entegre edilmesi kolaydır.
Sonuç olarak, ürün kalitesini ve üretim verimini artırırken aynı zamanda çevre dostu olan, yüksek tekrarlanabilirliğe sahip üretim süreçleri elde edilmektedir.
Lazer Çözümüyle Başlarken
Pil kalitesini, güvenilirliğini ve üretim verimliliğini artırmak için doğru sistemi seçmeye başlamak üzere lazer temizleme uzmanlarımızdan biriyle görüşün.
