分享噴墨打印行業(yè)新技術(shù)、新工藝、新制品

近期，全世界領(lǐng)先的工業(yè)UV噴墨打印系統(tǒng)處理方法引領(lǐng)者「什方科技」連續(xù)完成A輪與A+輪合計(jì)超億元人民幣融資，A輪投資方為源渡創(chuàng)投、飛凡創(chuàng)投，A+輪投資方為英諾天使基金、四海新材基金、水木清華校友種子基金、潤土投資，老股東源渡創(chuàng)投跟投，資金將重點(diǎn)用于全世界首創(chuàng)運(yùn)用UV噴墨打印進(jìn)行電芯絕緣涂層制備的關(guān)聯(lián)工藝及技術(shù)開發(fā)，以及配套批量訂單交付。

深圳市什方智造科技有限機(jī)構(gòu)http://www.shifang-tech.com/成立于2020年，開發(fā)團(tuán)隊(duì)由清北、西交、哈工大等頂級學(xué)府的數(shù)學(xué)、理學(xué)博士構(gòu)成，碩博比例超過35%。什方科技旨在引領(lǐng)世界制造變革，為智能制造關(guān)鍵行業(yè)打造系統(tǒng)處理方法。

什方智造科技專注于新能源制造業(yè)，依托激光/熱紅外/X-ray 等多傳感器融合技術(shù)，自主開發(fā)核心硬件及人工智能工業(yè)大模型，旨在處理客戶在高繁雜度工藝場景下的需要。

機(jī)構(gòu)率先推出電芯絕緣涂層UV噴墨打印、AI質(zhì)檢與定制油墨一體化裝備線，正式把握涵蓋核心材料的大劑量工業(yè)打印技術(shù)，并沿產(chǎn)業(yè)鏈上下游推出4680大圓柱AI質(zhì)檢單機(jī)、高精度數(shù)控加工平臺的核心硬件智能3D打磨相機(jī)；同期于2024年推出新能源電芯打印參數(shù)自控和AI質(zhì)檢深度學(xué)習(xí)大模型。

日前，機(jī)構(gòu)制品已成功進(jìn)入寧德、比亞迪、億緯、特斯拉等頭部客戶群體，連續(xù)4年保持200%以上的增長。機(jī)構(gòu)2024年?duì)I收預(yù)計(jì)過億，已完成近億元A輪融資，確定于2024年完成首輪核心員工股權(quán)激勵(lì)。

▲什方科技工業(yè)UV噴墨打印系統(tǒng)處理方法

什方科技率先推出大劑量、高精度、數(shù)智化工業(yè)UV噴墨打印系統(tǒng)處理方法，依托強(qiáng)大的Tetris?工業(yè)打印軟件，結(jié)合自研的打印掌控系統(tǒng)和供墨管理系統(tǒng)，可在大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用行業(yè)實(shí)現(xiàn)多線程、多工位并行打印的高速任務(wù)分發(fā)，同期利用獨(dú)特的墨滴觀測技術(shù)和用于打印工藝閉環(huán)掌控的工業(yè)AI大模型，可在量產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)無與倫比的高精確度墨滴落點(diǎn)掌控，完成微米級UV噴墨打印。

什方科技大劑量、高精度、數(shù)智化工業(yè)噴墨打印系統(tǒng)處理方法：~ 針對工業(yè)行業(yè)單色大劑量高精度應(yīng)用行業(yè)重構(gòu)打印系統(tǒng)~ 大劑量（超過1000PL），高精度（±1um）~ 軟硬一體，噴頭、墨路、板卡掌控高度集成，1款操作軟件貫通~ 數(shù)智化，Tetris?軟件掌控，可精細(xì)掌控墨滴體積和落點(diǎn)~ AI智能，深度學(xué)習(xí)自動(dòng)匹配油墨波形

同期，什方科技兼具國際化視野，與全世界頂尖的噴頭技術(shù)供給商賽爾聯(lián)手推出基于Xaar eX 和Nitrox eX 的定制化噴頭。依托其Ultra High Viscosity Technology，能夠完成粘度高達(dá)100cps的流體噴印。面對將來更為廣闊的工業(yè)應(yīng)用場景，在生產(chǎn)效率上更適用于大劑量、有效率涂層打?。辉谏a(chǎn)質(zhì)量上明顯加強(qiáng)油墨流平后的涂層厚度精度掌控；在技術(shù)適用性上為油墨配方供給了更為寬泛的設(shè)計(jì)空間。為將來高性能功能性油墨涂裝開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

賽爾集團(tuán)CEO John Mills、什方智造科技創(chuàng)始人兼CEO張宇航

▲什方科技聯(lián)合賽爾定制噴頭

▲ UV噴墨打印電芯絕緣涂層樣品 

此次什方科技將目光投向始終深耕的新能源。協(xié)同國內(nèi)頭部整線集成商并整合傳統(tǒng)UV噴墨打印技術(shù)資源的基本上，歷時(shí)一年半開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了方殼電芯絕緣涂層UV噴墨打印整線全世界首發(fā)，為電芯絕緣涂層的革新供給了新的技術(shù)方向。該整線效率高達(dá)50ppm（每分鐘生產(chǎn)50個(gè)制品），日前已然交付至全世界頭部電池廠客戶現(xiàn)場，在實(shí)現(xiàn)大劑量、高度精細(xì)的涂層打印同期，處理了效率、性能、厚度一致性等問題，綜合材料成本比傳統(tǒng)包膜工藝低30%以上。

涂層打印是智能制造行業(yè)關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)，什方科技顛覆電芯絕緣涂層工藝，順應(yīng)新能源電池行業(yè)智造基本需要，具備革命性底層創(chuàng)新能力。將來什方科技將持續(xù)開拓新興市場，以工業(yè)UV噴墨打印技術(shù)平臺實(shí)現(xiàn)快速復(fù)制。

2024年09月12日

在新能源技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，動(dòng)力電池的安全性和靠譜性作為各大廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。而做為動(dòng)力電池核心組件之一的電芯，其絕緣涂層技術(shù)亦在持續(xù)進(jìn)化。傳統(tǒng)的PET包膜工藝雖然被廣泛應(yīng)用，但在制造良率一致性、附著力、耐壓等性能指標(biāo)和制導(dǎo)致本方面嚴(yán)重制約著電芯進(jìn)一步發(fā)展。

面對這些挑戰(zhàn)，深圳市電池行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位什方智造率先推出了電芯絕緣涂層的UV噴墨打印大規(guī)模量產(chǎn)技術(shù)，開啟了行業(yè)創(chuàng)新的新篇章。

傳統(tǒng)涂層工藝的技術(shù)瓶頸

粉末噴涂工藝

粉末噴涂技術(shù)經(jīng)過電極放電將絕緣粉末帶電后噴射至工件表面，再經(jīng)過加熱使其熔化并形成致密的涂層。然而，這一工藝的高溫固化過程會(huì)影響電池的內(nèi)在性能，且因?yàn)?/span>涂層厚度受限于帶電粉末的同性相斥效應(yīng)，引起邊緣區(qū)域的涂層厚度不均勻，一致性差。

UV噴漆工藝

UV噴漆工藝?yán)脟姌寣V涂料均勻噴涂到電芯表面，并經(jīng)過UV光照固化形成涂層。這一辦法在應(yīng)對復(fù)雜形狀的工件方面表現(xiàn)出色，但因?yàn)?/span>涂料的表面張力，容易引起大面積區(qū)域涂層厚度不均。另外，噴漆過程中的涂料浪費(fèi)高達(dá)30%-40%，引起工藝的整體成本和環(huán)境負(fù)荷提升。

UV噴墨打印技術(shù)的突破

針對以上問題，什方智造科技研發(fā)的UV噴墨打印技術(shù)為電芯絕緣涂層帶來了革命性的改進(jìn)。該技術(shù)經(jīng)過噴墨打印頭精確掌控UV油墨的噴射，實(shí)現(xiàn)了大劑量、高度精細(xì)的涂層覆蓋，同期處理了效率、剪切力、厚度一致性問題

，仔細(xì)指標(biāo)如下：

成本低：綜合材料成本比傳統(tǒng)包膜低30%以上

品質(zhì)好：剪切力是傳統(tǒng)包藍(lán)膜的5-6倍，達(dá)到15-19MPa

效率高：高速機(jī)達(dá)到50ppm（以平常的230AH電芯為例子）

良率高：一次良率達(dá)到98%以上，最后良率達(dá)到99.9%以上

損耗低：油墨利用率達(dá)到99%以上

柔性強(qiáng)：可兼容區(qū)別形式電芯，可實(shí)現(xiàn)6面噴涂，無需絕緣蓋片

絕緣好：5000-6000V的電壓下，60秒內(nèi)電流＜0.1mA

一致性好：噴涂膜厚可掌控在100μm（±10μm）

量產(chǎn)工藝的技術(shù)保證

為了保證UV噴墨打印技術(shù)能夠順利應(yīng)用于大規(guī)模量產(chǎn)，首要需要處理效率和工藝良率，為此，什方智造科技在多方面進(jìn)行了深度優(yōu)化。

生產(chǎn)效率方面，為了匹配當(dāng)前及將來新能源的頭部電池廠的效率，日前的UV噴墨打印持有高速50ppm和低速25ppm兩個(gè)配置，為了達(dá)到此效率，進(jìn)行了一系列創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，例如：

（1）在固化光源的選型上，重新調(diào)節(jié)了油墨的誘發(fā)體系，用以匹配壽命長、能耗低的LED光源，保證了生產(chǎn)線的穩(wěn)定性和有效能。

（2）在激光清洗方面，不一味追求清洗后的粗糙度，而是從系統(tǒng)層面思慮，結(jié)合油墨配方和清洗效率，定制了大光斑的激光器，將清洗效率提高至9000mm2 /s，大幅度提高了清洗效率。

（3）在uv打印方面，大幅度提高了油墨性能，創(chuàng)新性地選取了1pc打印和測面打印技術(shù)，即一次性將厚度打到100um再固化和無需多次翻轉(zhuǎn)直接側(cè)邊打印，極重幅度地提高量產(chǎn)效率。

工藝良率方面，前后驗(yàn)證歷時(shí)兩年多，共完成500多項(xiàng)DOE驗(yàn)證,完成為了涵蓋材料、光學(xué)、機(jī)械、電氣、軟件、算法多學(xué)科的系統(tǒng)搭建

（1）將油墨的一次利用率提高至98%以上，真正做到無污染，無需回收。

（2）將一次生產(chǎn)良率提高至96%以上，并經(jīng)過在線自動(dòng)返修重投，將最后良率提高至99%以上。

質(zhì)量管控：保證量產(chǎn)穩(wěn)定性

經(jīng)過一系列嚴(yán)格的質(zhì)量管控辦法，保證UV噴墨打印技術(shù)的量產(chǎn)穩(wěn)定性。首要，運(yùn)用MOPA激光器對電芯表面進(jìn)行徹底清潔，保證涂層附著牢靠。隨后，采用多組噴頭陣列和視覺定位系統(tǒng)精確掌控涂層打印過程，避免污染和缺陷。經(jīng)過自研微米級精度的非接觸測繪儀檢測涂層厚度，保證每層涂層符合標(biāo)準(zhǔn)。同期，利用2.5D視覺檢測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控打印質(zhì)量，快速識別不良品。最后，進(jìn)行5kV以上的直流絕緣測試，保證涂層在高壓環(huán)境下的靠譜性。

引領(lǐng)行業(yè)變革的將來技術(shù)

什方智造科技的UV噴墨打印技術(shù)在電芯絕緣涂層行業(yè)帶來了重要突破，以其高精度和有效能的特點(diǎn)，顯著提高了涂層的質(zhì)量和靠譜性。這一技術(shù)不僅優(yōu)化了制造流程，還大幅加強(qiáng)了動(dòng)力電池的安全性能和耐用性。其獨(dú)特的優(yōu)良和重要性在于，能夠更好地滿足行業(yè)對高質(zhì)量電池的需要，推動(dòng)動(dòng)力電池技術(shù)向更高標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。

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