Pembersihan laser dipuji sebagai "teknologi pembersihan ramah lingkungan dengan potensi pengembangan terbesar di abad ke-21". Ia mampu mengubah struktur butiran dan orientasi permukaan substrat tanpa menyebabkan kerusakan. Selain itu, hal ini memungkinkan kontrol kekasaran permukaan, sehingga meningkatkan kinerja komprehensif permukaan media. Pembersihan laser dipuji sebagai "teknologi pembersihan ramah lingkungan dengan potensi pengembangan terbesar di abad ke-21". Ia mampu mengubah struktur butiran dan orientasi permukaan substrat tanpa menyebabkan kerusakan. Selain itu, ini memungkinkan kontrol kekasaran permukaan, sehingga meningkatkan kinerja permukaan media secara komprehensif.
Dengan percepatan industrialisasi dan kemajuan yang stabil dalam tujuan "Karbon Ganda" (puncak karbon dan netralitas karbon), pembersihan laser secara bertahap menggantikan proses pembersihan tradisional di banyak sektor. Teknologi ini semakin menjadi teknologi manufaktur peralatan yang sangat diperlukan di-bidang manufaktur kelas atas seperti industri umum, pertahanan, pembuatan kapal, dan ruang angkasa.
Konsep pembersihan laser berasal dari pertengahan-1980an. Prinsipnya bergantung pada karakteristik sinar laser, seperti kepadatan energi tinggi, arah yang dapat dikontrol, dan kemampuan pemfokusan yang kuat. Sifat-sifat ini memungkinkan laser berinteraksi dengan polutan yang menempel pada substrat benda kerja-seperti noda minyak, bintik karat, residu debu, pelapis, lapisan oksida, atau lapisan tipis yang menyebabkan polutan tersebut terpisah dari substrat melalui mekanisme seperti ekspansi termal seketika, peleburan, dan penguapan gas.
Seluruh proses pembersihan laser bersifat kompleks dan secara kasar dapat dibagi menjadi penguapan/dekomposisi laser, ablasi laser, ekspansi termal partikel kontaminan, getaran permukaan substrat, dan pelepasan kontaminan. Saat ini, metode seperti pembersihan ablasi laser, pembersihan laser berbantuan film cair, dan pembersihan gelombang kejut laser telah tersedia. Metode ini dapat membersihkan berbagai permukaan substrat biasa secara stabil dan efektif, termasuk logam, paduan, kaca, dan berbagai material komposit.
|
Barang Perbandingan |
Pembersihan Laser |
Pembersihan Kimia |
Pemolesan/Penggilingan Mekanis |
|
Metode Pembersihan |
Jenis laser non--kontak |
Jenis kontak bahan pembersih kimia |
Tipe kontak mekanis/amplas |
|
Kerusakan Benda Kerja |
Tidak ada kerusakan |
Merusak |
Merusak |
|
Efisiensi Pembersihan |
Tinggi |
Rendah |
Rendah |
|
Bahan habis pakai |
Listrik saja |
Agen pembersih kimia |
Amplas, roda gerinda, batu minyak |
|
Efek Pembersihan |
Kebersihan tinggi |
Rata-rata, tidak merata |
Rata-rata, tidak merata |
|
Pembersihan Presisi |
Dapat dikontrol secara tepat, presisi tinggi |
Tak terkendali, presisi buruk |
Presisi rata-rata yang tidak terkendali |
|
Polusi |
Tidak ada polusi |
Mencemari lingkungan |
Mencemari lingkungan |
|
Pengoperasian Manual |
Operasi sederhana Mudah diintegrasikan dengan otomatisasi |
Proses yang rumit, persyaratan operasional yang tinggi Membutuhkan tindakan-anti polusi |
Waktu-memakan waktu dan melelahkan Membutuhkan tindakan-anti polusi |
|
Investasi Biaya |
Investasi awal yang tinggi Tidak ada bahan habis pakai, biaya perawatan rendah |
Investasi awal yang rendah Biaya konsumsi yang sangat tinggi |
Investasi awal yang tinggi Biaya konsumsi dan tenaga kerja yang tinggi |
Keunggulan Komparatif Teknologi Pembersihan Laser
Penerapan Pembersihan Laser dalam Pembuatan Baterai Lithium Cerdas
Saat ini, pembersihan laser telah menjadi metode utama perawatan permukaan baterai dan banyak digunakan dalam tiga proses produksi utama baterai daya: pembuatan pelat elektroda, fabrikasi sel, dan perakitan baterai. Dengan menggunakan sumber laser, kepala pembersih, dan perangkat lunak kontrol melalui kontrol terintegrasi komputer, teknologi ini secara signifikan meningkatkan tingkat teknologi manufaktur baterai.
1. Pembersihan Laser pada Pelat Elektroda
Selama pelapisan bahan elektroda pada pengumpul arus positif dan negatif, lembaran logam perlu dibersihkan. Pengumpul arus positif yang umum adalah aluminium foil, sedangkan pengumpul arus negatif adalah foil tembaga. Untuk menjamin kestabilan pengumpul arus di dalam baterai, kemurnian kedua bahan tersebut harus berada di atas 98%.
Pembersihan etanol basah secara tradisional dapat dengan mudah menyebabkan kerusakan pada komponen baterai litium lainnya. Menggunakan pembersihan laser untuk foil logam tidak hanya meningkatkan efisiensi proses pembersihan dan menghemat sumber daya pembersihan, namun juga melakukan pemantauan-waktu nyata terhadap data proses pembersihan dan penilaian kuantitatif hasil pembersihan, yang secara efektif dapat meningkatkan konsistensi produksi massal pelat elektroda.
2 Pembersihan Laser Sebelum Pengelasan Baterai
Dalam beberapa tahun terakhir, pengelasan laser telah menjadi perlengkapan standar pada lini produksi baterai daya dan banyak digunakan dalam pengelasan tab baterai daya, pin penyegel, busbar, dan modul baterai. Permukaan yang bersih dan seragam merupakan prasyarat mendasar untuk mencapai pengelasan dan pengikatan yang sukses dan tahan lama. Oleh karena itu, melakukan perawatan permukaan pada area pengelasan sebelum pengelasan untuk menghilangkan kontaminan dari sambungan las dapat secara efektif meningkatkan kualitas pengelasan dan mengurangi biaya.
Perbandingan Pembersihan Terminal
Pembersihan laser diterapkan dalam proses pembersihan untuk menyegel pin dan pelat adaptor di tahap sel, busbar, dan terminal di tahap modul, serta film biru-sel tunggal, silikon, dan pelapis. Ini secara efektif menghilangkan kontaminan, debu, dan kotoran lainnya dari berbagai permukaan ujung, berfungsi sebagai persiapan untuk pengelasan baterai dan mengurangi cacat pengelasan.
3 Pembersihan Laser Selama Perakitan Baterai
Untuk mencegah kecelakaan keselamatan yang melibatkan baterai litium, pita perekat eksternal sering kali diterapkan pada sel baterai litium untuk memberikan insulasi. Ini mencegah korsleting, melindungi jalur sirkuit, dan mencegah goresan.
Pembersihan Lapisan Oksida pada Lapisan Las Baki Baterai
Pembersihan laser diterapkan pada lapisan las CMT pada baki kemasan baterai, lapisan elektroforesis pada penutup atas kemasan baterai, lapisan oksida di sepanjang jalur penyegel pada wadah kemasan baterai, dan lapisan oksida pada pelat dasar pelindung sebelum pengelasan. Proses ini meningkatkan daya rekat untuk pita perekat atau aplikasi sealant. Karena proses pembersihan tidak menghasilkan polutan berbahaya, metode pembersihan ramah lingkungan dan ramah lingkungan ini menjadi semakin penting dalam konteks peningkatan kesadaran lingkungan.
Keuntungan Pembersihan Laser
1 Keuntungan Lingkungan
Pembersihan laser adalah metode pembersihan "ramah lingkungan" yang tidak memerlukan bahan kimia atau cairan pembersih apa pun. Limbah yang dibuang hampir seluruhnya terdiri dari bubuk padat, volumenya kecil, mudah disimpan, dapat didaur ulang, tidak melibatkan reaksi fotokimia, dan tidak menimbulkan polusi. Ini dapat dengan mudah menyelesaikan masalah pencemaran lingkungan yang terkait dengan pembersihan bahan kimia. Seringkali, satu kipas angin sudah cukup untuk menangani limbah yang dihasilkan oleh proses pembersihan.
2 Keuntungan Efektivitas
Metode pembersihan tradisional sering kali berbasis kontak-yang memberikan kekuatan mekanis pada permukaan benda yang sedang dibersihkan, sehingga dapat merusak permukaan. Alternatifnya, media pembersih mungkin menempel pada permukaan benda, sehingga tidak mungkin dihilangkan dan menyebabkan polusi sekunder. Sifat pembersihan laser yang non-abrasif dan non-kontak, dikombinasikan dengan kurangnya efek termal, memastikan media tidak rusak, sehingga secara efektif menyelesaikan masalah ini.
Sistem Pembersihan Laser Foil Baterai Lithium
3 Keuntungan Kontrol
Laser dapat ditransmisikan melalui serat optik dan diintegrasikan dengan manipulator dan robot untuk memfasilitasi pengoperasian jarak jauh. Mereka mampu membersihkan area yang sulit dijangkau dengan metode tradisional, memastikan keselamatan personel saat digunakan di lingkungan berbahaya.
4 Keunggulan Kenyamanan
Pembersihan laser dapat menghilangkan berbagai jenis kontaminan dari permukaan berbagai bahan, sehingga mencapai tingkat kebersihan yang tidak dapat dicapai dengan metode pembersihan konvensional. Selain itu, ini memungkinkan penghilangan kontaminan permukaan secara selektif tanpa merusak substrat material.
5 Keuntungan Biaya
Pembersihan laser cepat dan efisien, menghemat waktu. Meskipun pembelian sistem pembersihan laser memerlukan investasi-satu kali awal yang relatif tinggi, sistem ini memastikan penggunaan jangka panjang-yang stabil dengan biaya pengoperasian yang rendah. Lebih penting lagi, ini memfasilitasi otomatisasi yang mudah.