一种模头唇口开度方法与流程

专利2025-06-10  58


本发明涉及模头唇口开度,具体为一种模头唇口开度方法。


背景技术:

1、现有双向拉伸工艺下的无论是干法或湿法、分步或同步在涉及到横向拉伸阶段都要对模头出来的铸片加以人工干预控制铸片横截面呈中间厚两边薄来对冲横拉过程形成中间薄两边厚的趋势;

2、在制膜线上,当发现收卷前的厚度某一处厚度显得凸起时就需反推到模头相应的位置将模唇调节螺栓下压,相反则上抬。调节量和调节位置全凭经验;

3、双向拉伸锂离子电池隔膜不论干法或湿法都存在厚度、孔率、热收缩、透气度、机械强度以及外观一致性差且被公认为世界性难题,究其根本原因在于对横拉过程的内在机理缺乏深入研究并被称之为黑箱理论;

4、现有技术一个模头的模唇开度是一定的,一般只适用于一个较小的厚度范围,如果厚度跨度大就需要更换模头,更换模头需要停机冷却至50℃以下方可作业。现有技术通常不换模头而用其它工艺参数来迁就,比如料量不够需加大熔体泵给料量,同时降低拉伸比或减慢或加快车速,这类做法会对产品其它性能产生限制性影响,而且用偏窄缝宽模唇生产厚膜的向上兼容幅度有限,用较宽缝模唇开度的模头生产薄的膜就需要在铸片冷却前加大速差已获得更薄的铸片,这样模唇开度对铸片的塑形约束就会下降。总之尽管最终都能勉强做出所需规格的产品,但其性能的可控性和稳定性就会变得很差,属于非量身定制的匹配,所需调节和走稳的时间也会随之拉长,推高了调机废料成本。

5、目前通过人工手动调节模头上对应位置调节螺栓的依据是以收卷前的x射线厚度扫描仪呈现出来的形态决定螺栓位置和上抬或下压的力度,调节过程全屏调节者的个人经验掌握调节力度和调节位置,没有定量数据,缺点是只能通过不停地矫枉过正无限接近理想状态。即使所用的是带电加热螺栓的自动模头也必须先通过人工手动调至大体接近理想形态后再由电加热螺栓进行自动调节,因为加热螺栓的调节范围非常小,只能实现微调,因此作用不大,大多数厂家仍然以非自动模头为主。

6、由于原有技术开机后需要较长调节时间才能慢慢接近所需状态,因此持续生产时间越长粗调损耗占比越小,若在同一条线上频繁更换不同厚度规格的产品,其调机损耗所占比例就非常高以至于成本无法掌控。于是一条线只开一种规格逐渐形成行业共识,这也是很多厂家一投就是很多条线以及产生大量库存积压占用资金的根本原因。该模式无法做到以销定产给企业带来了较大的资金压力和市场风险,也是隔膜市场总是活在阶段性产能过剩的生态圈中的主要原因。

7、当下的生产工艺只适应市场规模持续扩张供不应求的情况,而市场总是会因各种不同的因素影响出现或大或小的波动,导致隔膜行业无法像传统制造业那样根据市场变化及时做出调整以降低运营风险。

8、本发明通过对锂离子电池用的湿法双向拉伸隔膜在横拉过程膜材料工程应力的研究探索揭示了横拉工艺中存在的中间薄两边厚现象的形成原因,并依据该特性针对性的提出解决方案以消除原工艺控制方法带来的控制精度不高、耗时长、浪费大的现象,用工程化、数字化控制方法替代人工手动控制实现稳定产出高一致性产品。

9、因此,提出一种模头唇口开度方法。


技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种模头唇口开度方法,具备一举打破现有隔膜企业生存逻辑,实现低成本快速切换品种,大幅减少调机时间产生的调机废料实现以销定产,有效降低库存造成的资金占压等优点,解决了只能通过不停地矫枉过正无限接近理想状态,即使所用的是带电加热螺栓的自动模头也必须先通过人工手动调至大体接近理想形态后再由电加热螺栓进行自动调节,因为加热螺栓的调节范围非常小,只能实现微调,因此作用不大的问题。

3、技术方案

4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

5、一种模头唇口开度方法,包括一种智能模头,智能模头包括固定半哈夫模块和设置在固定半哈夫模块顶面的航空插座;

6、以及设置在所述固定半哈夫模块上方的水平段熔体管;

7、所述水平段熔体管和固定半哈夫模块之间竖直设置有垂直熔体管,所述固定半哈夫模块前端下方设置有可调半哈夫模块;

8、所述可调半哈夫模块顶端斜面中间位置均匀设置有一组加热螺栓,该组所述加热螺栓左右两侧均对称设置有伺服电缸;

9、采用上述智能模头的模头唇口开度方法包括以下步骤:

10、步骤一:首先根据现有产品状态分析;

11、步骤二:根据分析数据设计出智能模头从而达到新的模唇结构;

12、步骤三:对各项工艺参数间存在的关联性进行量化,推导出模唇缝宽的参数关系;

13、步骤四:根据步骤三的参数关系设计出模唇开度计算方法,可对可调参数在触摸显示屏上进行修改有plc自动计算出模唇开度并将数据显示在触摸屏上让工艺参数菜单化实现一键开机,完成对模头唇口开度。

14、优选的,所述垂直熔体管顶端与水平段熔体管前端通过连通件贯通连接,所述垂直熔体管底端与固定半哈夫模块内部贯通连接。

15、优选的,所述伺服电缸与可调半哈夫模块接触位置设置有绝热垫块。

16、优选的,所述绝热垫块为高强度绝热材料是碳纤维增强碳气凝胶复合材料:

17、以工业酚醛树脂为碳前驱体,采用高沸点醇类为造孔剂并辅以高压固化环境,促使气凝胶网络结构均匀生长以及颗粒大结合面积、层次孔结构的生成;

18、选取碳化时和气凝胶基体匹配性较好的酚醛纤维作为增强体,并通过纤维/基体界面调控,实现了碳化过程中基体和纤维的协同收缩及纤维/基体强化学界面结合得到。

19、优选的,所述伺服电缸输出部用淡化奥氏体不锈钢材料链接,缸体连接螺栓也同样用低导热不锈钢材料并加碳纤维增强碳气凝胶复合材料垫。

20、优选的,所述步骤一中对现有产品状态分析具体体现为:

21、a、对初始模唇状态下铸片经过横向拉伸后的厚度状态进行分析;

22、b、然后确定了通过模唇调节螺栓调节后的模唇形状合理的状态;

23、c、进一步确定实际上所需的铸片断面形状。

24、优选的,所述步骤三中模唇缝宽的参数关系为模唇缝宽:b=brδα(l+β/c)/l。

25、与现有技术相比,本发明提供了一种模头唇口开度方法,具备以下有益效果:

26、1、该模头唇口开度方法,利用本发明特有的模头唇口形状预制出符合横拉工艺过程中各质点应力相等所需的铸片,而无需人工经过漫长的调节才能勉强接近的状态(该状态在中线附近仍无法消除不良品的产生)在理论计算的基础上精确量化了模唇硬件和随规格切换所需的软件编写的原始逻辑,为工艺参数菜单化一键开机扫清了障碍。

27、2、该模头唇口开度方法,通过采用定位精度0.01毫米的伺服电缸保证模唇开度,免去传统工艺通过对数十个模唇调节螺栓的费力耗时的调节过程,大幅减少因更换规格所产生的大量调机废料,大幅提升设备利用率。



技术特征:

1.一种模头唇口开度方法,包括一种智能模头,智能模头包括固定半哈夫模块(3)和设置在固定半哈夫模块(3)顶面的航空插座(4);

2.根据权利要求1所述的一种模头唇口开度方法,其特征在于,所述垂直熔体管(2)顶端与水平段熔体管(1)前端通过连通件贯通连接,所述垂直熔体管(2)底端与固定半哈夫模块(3)内部贯通连接。

3.根据权利要求1所述的一种模头唇口开度方法,其特征在于,所述伺服电缸(8)与可调半哈夫模块(5)接触位置设置有绝热垫块(6)。

4.根据权利要求3所述的一种模头唇口开度方法,其特征在于,所述绝热垫块(6)为高强度绝热材料是碳纤维增强碳气凝胶复合材料:

5.根据权利要求4所述的一种模头唇口开度方法,其特征在于,所述伺服电缸(8)输出部用淡化奥氏体不锈钢材料链接,缸体连接螺栓也同样用低导热不锈钢材料并加碳纤维增强碳气凝胶复合材料垫。

6.根据权利要求1所述的一种模头唇口开度方法,其特征在于,所述步骤一中对现有产品状态分析具体体现为:

7.根据权利要求1所述的一种模头唇口开度方法,其特征在于,所述步骤三中模唇缝宽的参数关系为模唇缝宽:b=brδα(l+β/c)/l。


技术总结
本发明涉及模头唇口开度技术领域,公开了一种模头唇口开度方法,包括一种智能模头,智能模头包括固定半哈夫模块和设置在固定半哈夫模块顶面的航空插座,以及固定半哈夫模块上方的水平段熔体管。该模头唇口开度方法,利用本发明特有的模头唇口形状预制出符合横拉工艺过程中各质点应力相等所需的铸片,而无需人工经过漫长的调节才能勉强接近的状态在理论计算的基础上精确量化了模唇硬件和随规格切换所需的软件编写的原始逻辑,为工艺参数菜单化一键开机扫清了障碍,通过采用定位精度0.01毫米的伺服电缸保证模唇开度,免去传统工艺通过对数十个模唇调节螺栓的费力耗时的调节过程,大幅减少因更换规格所产生的调机废料,大幅提升设备利用率。

技术研发人员:高维泰,陈博裕,洪力东
受保护的技术使用者:九江冠力新材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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