近日，寶辰鑫軋輥清洗激光解決方案在某頭部鋰電池企業(yè)產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)成功部署并穩(wěn)定運(yùn)行，標(biāo)志著軋輥清洗技術(shù)邁入更高效率時(shí)代。

在新能源鋰電池產(chǎn)業(yè)持續(xù)追求高產(chǎn)能與高品質(zhì)的背景下，傳統(tǒng)手工清洗技術(shù)已難以滿足極片軋制環(huán)節(jié)對效率、清潔度及一致性的嚴(yán)苛要求。寶辰鑫基于多年行業(yè)工藝積累與系統(tǒng)化工程能力，從核心光源到系統(tǒng)集成，為客戶提供了與極片軋制產(chǎn)線高度適配的一站式軋輥激光清洗解決方案。

該方案在實(shí)際生產(chǎn)中展現(xiàn)出顯著成效，不僅大幅提升了清洗效率與工藝穩(wěn)定性，更在精益生產(chǎn)、綜合成本優(yōu)化及產(chǎn)線自動(dòng)化升級等方面為客戶創(chuàng)造了可持續(xù)的價(jià)值增益。

▶ 軋輥清洗工藝的提質(zhì)增效需求

軋輥清洗是新能源鋰電池制程中為保障電池極片輥壓高質(zhì)生產(chǎn)的必要工序。采用傳統(tǒng)人工清洗方式，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力耗人工，還可能出現(xiàn)清洗溶劑污染極片的風(fēng)險(xiǎn)。

同時(shí)，受生產(chǎn)連續(xù)性的限制，軋輥無法每日停機(jī)清洗。在間隔運(yùn)轉(zhuǎn)期間，輥面不可避免地會(huì)出現(xiàn)碳粉堆積，易引發(fā)粘輥現(xiàn)象，并可能導(dǎo)致極片報(bào)廢等質(zhì)量問題。目前依賴的人工擦輥操作必須設(shè)備停機(jī)進(jìn)行，這也成為制約鋰電產(chǎn)線整體效率提升的關(guān)鍵瓶頸。

面對鋰電產(chǎn)線提質(zhì)增效的工藝革新需求，激光清洗技術(shù)以其非接觸、高效率、精準(zhǔn)可控、無耗材等優(yōu)勢，為軋輥清洗提供了新一代解決方案。該技術(shù)通過將激光作用于軋輥表面，氣化附著在軋輥上的石墨，且不會(huì)損傷到軋輥表面，成為替代傳統(tǒng)軋輥清洗方案的理想選擇。

▶ 寶辰鑫軋輥激光清洗解決方案

寶辰鑫針對軋輥高效清洗激光應(yīng)用及客戶具體需求，以MOPA激光清洗技術(shù)為核心，研發(fā)定制了一體化的軋輥激光清洗解決方案，高度集成高性能激光器、振鏡等外光路系統(tǒng)，以及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等，可實(shí)現(xiàn)軋輥在線自動(dòng)化清洗，大幅提升軋輥清洗效率。

核心器件特殊定制

方案核心光源采用寶辰鑫自主研制的風(fēng)冷300W MOPA脈沖光纖激光器，具備最大單脈沖能量15mJ、光束質(zhì)量M² 10-14、峰值功率100kW，以及功率不穩(wěn)定度±2%等優(yōu)異性能，可支持長時(shí)間穩(wěn)定一致的高效精密加工應(yīng)用。

同時(shí)，為進(jìn)一步優(yōu)化清洗效果，寶辰鑫針對該激光器的能量分布和光斑形態(tài)進(jìn)行了專項(xiàng)定制，從而在作用面上實(shí)現(xiàn)能量分布更均勻、熱影響更可控的清洗效果，并從整體上大幅提升清洗效率。

一體化方案集成

在方案中，寶辰鑫根據(jù)客戶現(xiàn)有產(chǎn)線情況和應(yīng)用需求，將激光器、高速振鏡、場鏡、DOE（光斑整形器）、工控機(jī)、控制系統(tǒng)等核心組件進(jìn)行了一體化高度集成設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高度協(xié)同與可靠運(yùn)行。

👆激光器、工控機(jī)、控制系統(tǒng)高度集成于控制柜體內(nèi)

系統(tǒng)外光路部分由高速掃描振鏡、定制場鏡及高效除塵裝置等構(gòu)成，通過橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)搭載在軋輥設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)飛行清洗。在軋輥清洗過程中，振鏡沿輥面軸向進(jìn)行高速掃描，同時(shí)軋輥持續(xù)自轉(zhuǎn)；每完成一周清洗，橫向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)光路組件步進(jìn)至下一工位，通過相鄰路徑的逐次覆蓋，實(shí)現(xiàn)對軋輥表面的完整、均勻清洗。

控制系統(tǒng)層面，激光控制單元控制整個(gè)激光模組的運(yùn)行、出光以及除塵管道溫度監(jiān)控等。配套清洗軟件支持自動(dòng)生成清洗圖檔，初始調(diào)試可通過低功率出光或紅光預(yù)覽查看清洗軌跡，以確保激光清洗輥面粘粉區(qū)域全部覆蓋，避免因來料尺寸波動(dòng)導(dǎo)致的邊緣漏洗；而后續(xù)其他物料，根據(jù)來料膜卷料區(qū)與極耳分布，可以一鍵生成或快速匹配不同生產(chǎn)速度下的圖檔。同時(shí)，軟件可與輥壓機(jī)實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)同步與協(xié)同控制。

系統(tǒng)操作便利、靈活，支持通過觸摸屏可視化管理。操作人員可根據(jù)輥壓機(jī)速度，動(dòng)態(tài)調(diào)整激光功率、脈寬、掃描速度等參數(shù)，確保單位面積能量一致，適應(yīng)不同工況下的清洗要求。

此外，方案對防塵設(shè)計(jì)、設(shè)備聯(lián)動(dòng)、安全防護(hù)等方面均進(jìn)行了全面規(guī)劃，以保障系統(tǒng)在連續(xù)生產(chǎn)環(huán)境中的穩(wěn)定、安全與長效運(yùn)行。

場景化方案定制

寶辰鑫軋輥激光清洗解決方案，還可根據(jù)客戶現(xiàn)場軋輥規(guī)格，基于實(shí)際工藝需求進(jìn)行光學(xué)模塊與運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)的調(diào)控，提供精準(zhǔn)的場景化定制解決方案，涵蓋窄幅與寬幅兩種專業(yè)配置。

窄幅清洗方案主要針對軋輥直徑約750mm、長度900mm以內(nèi)的軋輥清洗需求，采用1個(gè)軋輥配1套激光清洗系統(tǒng)（4臺激光器+4個(gè)振鏡+1個(gè)工控機(jī)+1套控制系統(tǒng)），單輥清潔由一個(gè)清洗組激光束往返清洗，該方案可在90-120m/min的產(chǎn)線運(yùn)行速度下，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的在線清洗，單次全幅面清洗時(shí)間＜145s。

而對于軋輥直徑約750mm、長度1500mm以內(nèi)的更大面積的寬幅軋輥清洗需求，寶辰鑫對方案進(jìn)行了拓展，采用“一輥雙機(jī)”協(xié)同作業(yè)模式，即1個(gè)軋輥配2套激光清洗系統(tǒng)并行工作，單輥清洗由2個(gè)清洗組激光束進(jìn)行往返清洗。該方案在保持90-120m/min線體速度的同時(shí)，通過光路協(xié)同與時(shí)序控制，確保寬幅輥面清洗的均勻性與工藝一致性，滿足高效率、大面積的連續(xù)生產(chǎn)要求，單次全幅面清洗時(shí)間＜150s。

▶ 從測試到產(chǎn)線，以實(shí)效為鋰電池極片軋制保駕護(hù)航

寶辰鑫軋輥激光清洗解決方案從產(chǎn)品配置到系統(tǒng)集成，在出廠前就經(jīng)過全面系統(tǒng)化的測試驗(yàn)證和優(yōu)化調(diào)試，以避免現(xiàn)場長時(shí)間的調(diào)試，并確保方案在客戶現(xiàn)場上線后實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的生產(chǎn)。

比如，不損傷軋輥表面，是軋輥清洗工藝的前提與核心要求之一。寶辰鑫針對該需求，開展了鏡面不銹鋼清洗專項(xiàng)測試進(jìn)行軋輥表面損傷驗(yàn)證：按實(shí)際工藝參數(shù)出光50萬次后，觀測到鏡面不銹鋼表面無明顯痕跡，僅硬度有輕微變大，可保障客戶長期穩(wěn)定生產(chǎn)。

目前，寶辰鑫軋輥清洗系統(tǒng)已經(jīng)在某頭部鋰電池企業(yè)陽極軋制線上線應(yīng)用。上線后，實(shí)現(xiàn)了無損傷、無殘留的表面清洗，且生產(chǎn)過程中可同步清洗，顯著降低了人工干預(yù)清潔軋輥的頻次（＞7天/次），也無需頻繁更換刮刀，生產(chǎn)節(jié)拍大幅提升，運(yùn)行線速度120m/min，遠(yuǎn)超客戶80m/min的清輥需求。

在新能源產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的賽道上，每一分鐘的效率提升、每一環(huán)節(jié)的動(dòng)作優(yōu)化，都關(guān)乎企業(yè)的核心競爭力。寶辰鑫激光軋輥清洗解決方案，不僅是清洗方式的升級，更是產(chǎn)線運(yùn)營模式革新，為鋰電池極片制造這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)注入了 “精密保障”與“效率引擎” 。未來，寶辰鑫將持續(xù)深耕激光工業(yè)應(yīng)用，為更多企業(yè)提供更加高效、智能的細(xì)分領(lǐng)域激光解決方案，攜手共創(chuàng)高質(zhì)量制造新時(shí)代。

轉(zhuǎn)自：寶辰鑫激光

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