一种阴极辊表面在线激光抛光方法与流程

专利2025-03-23  11


本发明涉及激光抛光,尤其涉及一种阴极辊表面在线激光抛光方法。


背景技术:

1、阴极辊是新能源电池行业铜箔生产过程中的主要设备,其为一根直径2~3.6m,宽度1~1.8m的圆筒,阴极辊外表面材料为纯钛。铜箔生产过程中由于电解产生氧气,导致阴极辊表面钛与氧气产生化学反应生成tio2附着于阴极辊上,由于tio2导电性能差,积累到一定程度会直接影响铜箔质量,因此需要定期对阴极辊表面氧化层进行处理,另外,由于电解过程中硫酸铜溶液含有添加剂,长时间电解后在阴极辊表面形成晶体附着物,影响铜箔电解,造成表面缺陷。

2、现有的采用激光清洗阴极辊表面,得到的阴极辊表面粗糙度比较高,难以将阴极辊表面粗糙度控制在设定范围内,影响铜箔生产质量以及产能。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明提供了一种阴极辊表面在线激光抛光方法,包括以下步骤:

2、s1:获取待加工阴极辊的辊面数据;

3、s2:利用第一激光束对阴极辊表面进行加工,所述第一激光束为红外纳秒激光,以至少去除阴极辊表面的部分氧化层;

4、s3:利用第二激光束对阴极辊表面进行抛光,所述第二激光束为co2激光,以去除阴极辊表面残留的晶体附着物和可能存在的氧化层。

5、进一步地,所述第一激光束的加工参数为:激光平均功率为60~150w,脉宽为30~150ns,频率为10~500khz,能量为20j/cm2~30j/cm2。

6、进一步地,所述第二激光束的加工参数为:激光平均功率为30~100w,频率10~30khz。

7、进一步地,所述步骤s1中,辊面数据包括辊面宽度、辊面粗糙度以及氧化层厚度。

8、进一步地,所述步骤2中还包括,根据获取的辊面数据,确定阴极辊去除氧化层前与去除氧化层后的厚度差,根据辊面粗糙度以及厚度差与氧化层厚度的差值,判断辊面当前检测区域是否完成氧化层的去除。

9、进一步地,若辊面当前检测区域未完成氧化层去除,则通过第一激光束或第二激光束再次对当前检测区域进行氧化层去除,直至完成当前检测区域的氧化层去除。

10、进一步地,所述步骤s1具体为:

11、将阴极辊表面沿周向划分为多个加工单元,将各所述加工单元沿阴极辊轴向划分为多个加工幅面,依次获取各加工幅面的辊面数据。

12、进一步地,还包括运动控制系统,所述运动控制系统用于:

13、驱动所述阴极辊转动;

14、使第一激光束和第二激光束活动以完成阴极辊整个幅面加工。

15、进一步地,所述阴极辊表面粗糙度的设定范围为0.15~0.35。

16、本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下有益效果:

17、1)本发明提供的激光抛光方法,采用两种不同激光作用于阴极辊表面,利用激光的脉冲能量可有效的去除阴极辊表面的氧化层以及晶体附着物,并可将阴极辊表面粗糙度控制在设定范围内,可以提升阴极辊表面粗糙度均匀性,铜箔生产表面均匀性和一致性也能得到有效提升。

18、2)本发明提供的激光抛光方法,可实现阴极辊在线抛光,先后通过第一激光束和第二激光束对阴极辊进行加工,使得阴极辊表面各区域均能达到用于生产合格产品质量要求,可以实现连续生产,增加铜箔产线设备生产产能。



技术特征:

1.一种阴极辊表面在线激光抛光方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的阴极辊表面在线激光抛光方法,其特征在于,所述第一激光束的加工参数为:激光平均功率为60~150w,脉宽为30~150ns,频率为10~500khz,能量为20j/cm2~30j/cm2。

3.根据权利要求1所述的阴极辊表面在线激光抛光方法,其特征在于,所述第二激光束的加工参数为:激光平均功率为30~100w,频率10~30khz。

4.根据权利要求1所述的阴极辊表面在线激光抛光方法,其特征在于,所述步骤s1中,辊面数据包括辊面宽度、辊面粗糙度以及氧化层厚度。

5.根据权利要求4所述的阴极辊表面在线激光抛光方法,其特征在于,所述步骤2中还包括,根据获取的辊面数据,确定阴极辊去除氧化层前与去除氧化层后的厚度差,根据辊面粗糙度以及厚度差与氧化层厚度的差值,判断辊面当前检测区域是否完成氧化层的去除。

6.根据权利要求5所述的阴极辊表面在线激光抛光方法,其特征在于,若辊面当前检测区域未完成氧化层去除,则通过第一激光束或第二激光束再次对当前检测区域进行氧化层去除,直至完成当前检测区域的氧化层去除。

7.根据权利要求1所述的阴极辊表面在线激光抛光方法,其特征在于,所述步骤s1具体为:

8.根据权利要求1所述的阴极辊表面在线激光抛光方法,其特征在于,还包括运动控制系统,所述运动控制系统用于:

9.根据权利要求1所述的阴极辊表面在线激光抛光方法,其特征在于,所述阴极辊表面粗糙度的设定范围为0.15~0.35。


技术总结
本发明涉及一种阴极辊表面在线激光抛光方法;包括以下步骤:S1:获取待加工阴极辊的辊面数据;S2:利用第一激光束对阴极辊表面进行加工,所述第一激光束为红外纳秒激光,以至少去除阴极辊表面的部分氧化层;S3:利用第二激光束对阴极辊表面进行抛光,所述第二激光束为CO<subgt;2</subgt;激光,以去除阴极辊表面残留的晶体附着物和可能存在的氧化层。本发明采用两种不同激光作用于阴极辊表面,利用激光的脉冲能量可有效的去除阴极辊表面的氧化层以及晶体附着物,并控制阴极辊表面粗糙度在设定范围内,可以提升阴极辊表面粗糙度均匀性,铜箔生产表面均匀性和一致性也能得到有效提升。

技术研发人员:陈赓
受保护的技术使用者:武汉武钢华工激光大型装备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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