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1.超聲波焊機穩定性對比
目前,公司內有A和B兩家公司生產(chǎn)的超聲波焊機,對于鋁極耳的焊接效果基本一致,但對于銅極耳焊接,A公司的焊機焊后出現拉力測試不合格的頻次較高,而B(niǎo)公司生產(chǎn)的焊機焊后拉力測試結果比較穩定。兩家公司的焊機均采用時(shí)間焊接模式即焊接時(shí)間固定,通過(guò)調整振幅、壓力來(lái)滿(mǎn)足焊縫強度要求。兩家公司生產(chǎn)的超聲波焊機在實(shí)際生產(chǎn)中的輸出功如下圖:
通過(guò)對比不難發(fā)現,B公司焊機輸出穩定性明顯好于A(yíng)公司的,這也充分說(shuō)明A公司焊機頻繁出現焊縫拉力測試不合格與焊機實(shí)際輸出不穩定有所對應,因此,為保證鋰電池銅極耳焊接質(zhì)量穩定,實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)全部采用B公司生產(chǎn)的焊機。
2.焊頭、焊座使用周期固定化
焊頭、焊座在生產(chǎn)過(guò)程中隨焊接次數的增加,其磨損程度不斷加大,當任何一個(gè)磨損較嚴重時(shí),焊接能量輸出功不再穩定,同時(shí),焊縫拉力測試會(huì )出現不合格現象,此時(shí)只能調節焊接工藝參數,加大能量輸出才能滿(mǎn)足焊縫強度的要求。但這種做法維持時(shí)間較短,且會(huì )增加焊縫強度不合格的隱患;因此,根據焊機輸出數據及焊縫強度確認,在確保焊接工藝參數不再進(jìn)行調整的情況下,確定焊頭、焊座的使用壽命,當任何一方的焊接次數達到規定要求后,盡管未出現輸出數據異常也必須更換焊頭或焊座,以確保焊接質(zhì)量的可靠,從而避免疑似異常品,進(jìn)而降低焊接成本。
3.定位工裝影響
原有的手工操作方式為操作人員一手持電池蓋,另一手持極組,如下圖a所示,隨意性較大,經(jīng)常出現焊點(diǎn)偏移、漏焊、焊斷等異,F象,直接影響產(chǎn)品的良品率,同時(shí)會(huì )造成電池性能的一致性較差。針對此問(wèn)題,專(zhuān)門(mén)設計出符合該產(chǎn)品的定位工裝(下圖b),既固定了鋰電池蓋,又將極組進(jìn)行定位。該極組定位工裝可前后、左右及上下各角度進(jìn)行調整,確保了焊點(diǎn)位置的一致性,進(jìn)而提高了產(chǎn)品焊接的穩定性和一致性,避免了人為因素的干擾,為生產(chǎn)的穩定提供了保障。
4.材料硬度的影響
當焊接工藝參數設定完成后,理論輸出功率應該一致,但在實(shí)際過(guò)程中,材料硬度、厚度不均都會(huì )對實(shí)際焊接功率的輸出產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響焊接質(zhì)量。
5.極耳對齊度標準優(yōu)化
單體鋰電池內部由多個(gè)極組包裹而成,每個(gè)極組有1對極耳,即鋁極耳和銅極耳,同性極耳在同一側,分別與電池蓋的連接引片進(jìn)行焊接,由于是多極耳組合焊接,同性極耳之間的上下錯位(下圖a)勢必造成焊接面厚度差異,根據3.4中的計算公式,焊接試件厚度差異對焊縫強度影響很大,因此,極耳對齊度成為影響焊接效果的重要因素。
基于此問(wèn)題,筆者對前序極組卷繞工位進(jìn)行設備調整、工藝標準優(yōu)化及質(zhì)量管控,改變原來(lái)極耳對齊度差異較大現象(下圖b),確保極耳一致性,為焊接質(zhì)量的穩定性提供了必要保障。
6.操作規程可視化
原有操作工藝比較簡(jiǎn)單,且重點(diǎn)細節不突出,加之對新員工培訓不到位等問(wèn)題,使得員工在操作手法上比較隨意,同時(shí)員工對極耳焊接這道重點(diǎn)工序認識不夠,從而影響焊接效果。針對上述情況,本公司重新編制了實(shí)用性較強的可視的典型工藝,對每一細節步驟均有明確規定,同時(shí)加強對員工的培訓,使其養成良好的操作習慣,從而大大降低了人為因素對鋰電池極耳焊接質(zhì)量的干擾。