Ak sa pohybujete v oblasti výroby batérií, najmä v oblasti konečnej montáže, pravdepodobne viete, že zariadenie na balenie batérií je neospevovaný hrdina, ktorý zabezpečuje hladký chod výrobných liniek. Som dodávateľom tohto zariadenia a jedna otázka, ktorú dostávam od klientov viac ako ktorákoľvek iná, je: "Aký druh mazania moje baliace stroje vlastne potrebujú?" Dáva to úplný zmysel – mazanie je ľahké prehliadnuť, keď sa zameriavate na priepustnosť bunky, integritu tesnenia a vyhýbanie sa prestojom, ktoré vás stoja peniaze. Preskočte však správne mazivo a uvidíte predčasné opotrebovanie, nesprávne zarovnané bunky a dokonca poškodené balenia, ktoré sa posielajú zákazníkom. Poďme si to rozobrať, priviazať k strojom, ktoré vyrábame, a porozprávať sa o tom, čo funguje, čo nie a ako sa vyhnúť bežným chybám.
Najprv sa pozrime na to, čo zariadenie na balenie batérií skutočne robí. Hovoríme o rade strojov: valcových strojoch na obalenie buniek, ktoré obalia ochrannú fóliu okolo lítium-iónových článkov, plne automatických linkách, ktoré zvládajú nakladanie buniek, laserové odlupovanie a balenie fólií, stroje, ktoré pokrývajú bunky fóliou, a dokonca čistiace stanice, aby sa pred balením zbavili prachu alebo nečistôt. Vezmime si napríklad valcový stroj na vkladanie buniek. Má malé pohyblivé valčeky, ktoré zvierajú bunky a pevne sťahujú fóliu, lineárne ovládače, ktoré presúvajú bunky z montážnej linky, a dokonca aj motorizované rezačky, ktoré fóliu orezávajú na presnú dĺžku. Každá z týchto častí sa pohybuje opakovane, niekedy vysokou rýchlosťou, aby držala krok s rýchlosťami čiar, ktoré môžu zasiahnuť stovky buniek za minútu. Ak tieto časti nie sú správne namazané, narastá trenie, dochádza k teplotným špičkám a získate nekonzistentnú vlnitú fóliu na rukávoch, nesprávne zarovnané obaly alebo dokonca roztrhnutý materiál, ktorý plytvá časťami a zastavuje vlasec.
Ani požiadavky na mazanie tu nie sú univerzálne. Začnime základmi: čo robí mazanie pre tieto stroje okrem znižovania trenia. V prípade zariadenia na balenie batérií, ktoré v továrňach často beží 24 hodín denne, 7 dní v týždni, mazanie tiež zabraňuje korózii, absorbuje nárazy spôsobené neustálym pohybom dielov a udržuje nečistoty mimo úzkych priestorov. Na rozdiel od starších montážnych strojov moderné baliace zariadenia pracujú s citlivými materiálmi – tenkými bunkovými filmami, krehkými valcovými článkami, dokonca aj elektronickými súčiastkami na samotnom stroji. Nesprávne mazivo môže zanechať zvyšky, ktoré sa prilepia na film alebo články, čo spôsobí zaseknutie alebo dokonca kontaminuje kryt batérie, ak dôjde k úniku. To je veľké nie, pretože aj malé množstvá zvyškov môžu dlhodobo ovplyvniť výkonnosť buniek.
Teraz poďme konkrétne na typ stroja, pretože to je to, na čom našim klientom záleží. Po prvé, stroje na balenie valcových buniek - to sú ťažné zariadenia na balenie valcových buniek do PVC alebo polyolefínovej fólie. Medzi ich kľúčové pohyblivé časti patria: lineárne vodiace lišty na indexovanie buniek, hnacie remene na podávanie fólie, nožové mechanizmy na orezávanie fólie a valčekové zostavy, ktoré držia bunky na mieste počas navíjania. Pre tieto časti nepotrebujete hustú a ťažkú mastnotu, ktorá zlepuje tesné medzery medzi valčekmi alebo koľajnicami. Odporúčame ľahké syntetické mazivo s nízkou viskozitou základného oleja, ako je ISO VG 10 alebo 22, pretože preniká malými medzerami bez toho, aby priťahovalo prach alebo častice filmu. Bežnou chybou je, že pri použití príliš veľkého množstva maziva sa na fóliu môže natiahnuť prebytočné mazivo, čo spôsobí, že počas podávania skĺzne, čo vedie k nesprávnemu vyrovnaniu objímok. V prípade mechanizmov čepelí, ktoré sa rýchlo pohybujú a robia ostré rezy, funguje suché mazivo (ako PTFE sprej) lepšie ako mastnota – na fólii sa nezachytávajú žiadne zvyšky a znižuje trenie bez toho, aby čepeľ poleptala.
Nasleduje plne automatická linka na prepracovanie laserového odlupovania a balenia fólie s plne automatickým nabíjaním batérie. Ide o zložitejšiu linku: manipuluje s nakladaním buniek na podnosy, používa laser na odlepovanie starých štítkov alebo náterov a potom balí hotové balenia. Medzi pohyblivé časti patria robotické ramená typu pick-and-place, laserové nastavovacie mechanizmy a vysokorýchlostné dopravníkové pásy. Pre kĺby robotického ramena potrebujete vysokoteplotné syntetické mazivo, pretože laser môže generovať teplo, ktoré je oveľa vyššie ako štandardné prevádzkové teploty – niekedy až 180 °F v tejto zóne. Štandardné tuky na minerálnej báze sa tu rozložia a zanechajú lak, ktorý upcháva ložiská ramena. Na tieto spoje používame mazivo na báze polymočoviny s bodom kvapnutia 120°C; zostáva stabilný pri pôsobení tepla a nepriťahuje laserové úlomky (ako drobné plastové čiastočky z odlúpnutých náterov) v takej miere ako iné mazivá. Pre dopravníkové pásy na tejto linke je suché mazivo (na báze PTFE alebo silikónu) lepšie ako tekutý olej-olej, ktorý môže kvapkať na podnosy buniek a silikón môže neskôr narúšať lepidlo použité na obalové materiály.
Potom je tu stroj na automatické zakrývanie a zber batériových fólií, ktorý pokrýva zostavené balenia ochrannou fóliou a ukladá ich na prepravu. Tento stroj má časti, ako sú vákuové poháre, ktoré zachytávajú fóliu, otočné stoly, ktoré otáčajú balenia na miesto, a remeňové pohony, ktoré posúvajú kotúče fólie. Vákuové nástavce sú chúlostivé miesto: ak použijete mastný lubrikant na ich ramenných mechanizmoch, prebytočná mastnota sa môže dostať na saciu plochu, čo zníži jej priľnavosť a spôsobí skĺznutie filmu, čo ničí kryciu prácu. Takže pre tieto čapy ramena je ideálny syntetický olej s nízkou viskozitou (ISO VG 32) – je dostatočne ľahký, aby nezanechával zvyšky, ale znižuje trenie na rotujúcich častiach ramena. Pre valčeky fólií, ktoré sa neustále otáčajú, aby podávali fóliu, dobre funguje mazivo na báze lítiového komplexu – je odolné voči vode, čo je užitočné, ak vo vašej továrni občas kolíše vlhkosť, a nepokazí sa v dôsledku neustáleho krútenia hriadeľa kotúča.
Nezabudnite ani na čistiace stroje – tie sú mimoriadne dôležité, pretože čistá batéria je bezpečná a aj ich pohyblivé časti potrebujú správne mazanie. Máme dva hlavné: stroje na čistenie batérií na všeobecné čistenie článkov a stroje na čistenie gombíkových batérií pre tieto menšie články v tvare mince. Všeobecný stroj na čistenie batérií má časti, ako sú kefové valčeky, ktoré čistia obaly článkov, vysokotlakové rozprašovacie ramená a dopravníkové pásy, ktoré posúvajú články cez čistiacu stanicu. Striekacie ramená sú blízko vody a čistiaceho roztoku, takže mazivo na ich spoje musí byť vodeodolné. Tuk na báze sulfonátu vápenatého tu funguje perfektne - odpudzuje vodu, takže sa nezmýva čistiacim roztokom a znižuje trenie na čapoch ramena aj pri vystavení vlhkosti. Pre stroje na čistenie gombíkových batérií, ktoré sú menšie a majú menšiu vôľu, sú valčeky kefky malé, takže potrebujete lubrikant, ktorý nepriťahuje vlákna ani malé nečistoty. Odporúčame potravinárske syntetické mazivo (áno, tu funguje potravinárske, keďže máme čo do činenia s malými časťami, ktoré nemôžu obsahovať nečistoty) s veľmi nízkou viskozitou, takže sa nehromadí v štetinách kefy a nespôsobuje zaseknutie valčeka.
Teraz si povedzme o pláne mazania, pretože ani správny lubrikant nepomôže, ak ho aplikujete nesprávne. Veľa klientov buď premazáva (čoho sme sa dotkli, čo vedie k zvyškom a zaseknutiu) alebo podmazáva (čo vedie k opotrebovaniu). Pre väčšinu zariadení na balenie batérií odporúčame týždennú aplikáciu ľahkého maziva na vodiace koľajnice a remeňové pohony, mesačnú kontrolu robotických kĺbov a valčekových zostáv a štvrťročnú opätovnú aplikáciu na diely vystavené teplu alebo vlhkosti. Pre vysokorýchlostné trate s nepretržitou prevádzkou to môžete skrátiť na každé 3 dni pre vodiace koľajnice, pretože sa pohybujú nonstop. Kľúčom je robiť pravidelné kontroly, nielen podľa kalendára. Ak si všimnete nezvyčajný hluk zo stroja alebo nekonzistentné umiestnenie filmu, je to znamenie, že musíte skontrolovať hladiny maziva, aj keď to nie je váš naplánovaný čas.
Ďalší dôležitý bod: vyhnúť sa krížovej kontaminácii. Zariadenia na balenie batérií sa používajú v rôznych veľkostiach a typoch článkov, takže jeden deň môžete používať cylindrické články a druhý deň gombíkové články. Ak na stroji na čistenie gombíkových batérií použijete mazivo na valcové puzdro na články, toto mazivo môže obsahovať prísady, ktoré zanechávajú zvyšky na malých gombíkových článkoch, čo môže ovplyvniť ich výkon. Nádoby s mazivami vždy označte a uistite sa, že váš tím údržby vie, ktoré mazivo sa používa na ktorom stroji. Tiež nikdy nepoužívajte univerzálne mazivá – tie staré kanistre s mazivom, ktoré používate pre vysokozdvižné vozíky v továrni? Nedávajte to na svoje baliace zariadenie. Mazivo pre vysokozdvižné vozíky je príliš husté a obsahuje prísady, ktoré môžu kontaminovať bunky alebo film.
Počkať, a čo nízke teploty? Niektoré továrne sú v oblastiach s chladnými zimami a stroje môžu bežať pomalšie alebo mať problémy, keď je teplota nižšia ako 50 °F. V takom prípade potrebujete nízkoteplotné mazivo-syntetické mazivo s bodom tuhnutia pod -20 °F, aby nezhustli a nespôsobili pomalý pohyb. Naopak, ak je vaša továreň teplá (nad 85 °F), držte sa vysokoteplotnej syntetiky, ako sme už spomenuli, aby sa mazivo nepokazilo.
Videl som toľko klientov, ktorí preskočili správne mazanie a skončili s problémami, ktorým sa dá vyhnúť. Minulý rok klient prevádzkoval našu plne automatickú linku na laserové odlupovanie a prepracovanie fóliových obalov na batérie a na kĺby robotických ramien používal štandardné minerálne mazivo. Po šiestich mesiacoch sa maz od tepla lasera rozbil a zanechal lak, ktorý spôsobil trhavý pohyb ramena. Linka vypadla na 8 hodín, kým strhli rameno, aby vyčistili lak, čo ich stálo približne 12 000 dolárov v strate produkcie. Keby len vymenili za správne syntetické mazivo a urobili mesačnú kontrolu, dalo sa tomu zabrániť.
Ďalší príklad: menší klient, ktorý vyrába gombíkové batérie, používal príliš veľa mastnoty na kefové valčeky svojho stroja na čistenie gombíkových batérií. Prebytočný maz sa dostal do štetín kefky, čo spôsobilo ich zhlukovanie a poškriabanie drobných gombíkových článkov. Skončili s o 2 % viac chybných článkov za mesiac, čo prinieslo až tisíce dolárov stratených príjmov. Jednoduché nastavenie – s použitím ľahšieho potravinárskeho maziva a nanesením len malej kvapky na valček – vyriešilo tento problém do týždňa.
Takže čo je tu? V prípade zariadení na balenie batérií nie je mazanie len úlohou údržby – je to základná súčasť udržiavania efektívnej prevádzky vašej linky, znižovania porúch a predchádzania prestojom. Prispôsobte mazivo špecifickým častiam stroja a prevádzkovým podmienkam, nerobte si zákruty s produktmi na všeobecné použitie a dodržiavajte konzistentný harmonogram s pravidelnými kontrolami. Ak si nie ste istí, čo je pre vaše nastavenie správne, obráťte sa na ľudí, ktorí vyrábajú zariadenie (mimochodom, to sme my), aby vám poradili na mieru.
Ak hľadáte baliace zariadenie a chcete sa uistiť, že vaša rutina údržby je nastavená tak, aby bola úspešná, alebo ak máte otázky týkajúce sa správneho mazania pre vaše konkrétne stroje, sme tu, aby sme vám pomohli. Či už hľadáte astroj na objímku valcových buniek, aplne automatická linka na laserové odlupovanie a balenie fólií, abatériový automatický stroj na zakrývanie a zber fólie, astroj na čistenie batérií, alebo astroj na čistenie gombíkových batérií, môžeme vás previesť špecifikáciami zariadenia aj potrebami údržby, vrátane správneho mazania, aby ste ho udržali v chode. Stačí osloviť náš tím, porozprávať sa o svojich produkčných cieľoch a získať prispôsobené odporúčania.
Referencie
- Asociácia na výrobu batérií. (2022). Najlepšie postupy údržby zariadenia na montáž balíkov.
- Združenie priemyslu syntetických mazív. (2021). Pokyny pre mazanie priemyselných strojov v prostrediach veľkoobjemovej výroby.
- Medzinárodná organizácia pre normalizáciu. (2020). ISO 12924: Mazivá pre stroje používané pri výrobe batérií.
- Časopis o priemyselnej údržbe a prevádzke závodu. (2023). Bežné chyby mazania na montážnych linkách batérií.