El servicio ParAlign ayuda a un fabricante de baterías para vehículos eléctricos a corregir la desalineación en más de 200 rodillos en 6 días.

Para preparar dos líneas de producción de baterías para vehículos eléctricos recientemente instaladas para una fabricación de alto rendimiento, un fabricante de baterías líder contrató el servicio de alineación de rodillos ParAlign de Fluke Reliability para medir y validar la posición de más de 200 rodillos críticos.

Con una precisión superior a ±0.05 mm/m, el servicio apoyó las correcciones mecánicas realizadas por un socio de Fluke Reliability, de modo que ambas líneas cumplieran con las estrictas tolerancias antes de la producción para un fabricante de automóviles global. El proyecto de alineación se completó en tan solo 6 días.

Puntos clave:

• Soporte de alineación de extremo a extremo: Los servicios de medición de ParAlign respaldaron un esfuerzo de alineación completo realizado en coordinación con un socio confiable de Fluke Reliability.
• Tiempo de respuesta de alineación de 6 días: El equipo de ParAlign completó la medición y los ajustes en poco menos de una semana.
• Se logró una tolerancia de ±0.10 mm/m para rodillos críticos: Los rodillos críticos en los sistemas de ánodo y cátodo se alinearon para cumplir con los estándares de precisión de grado EV: una tolerancia más estricta que la de otras industrias.

Fondo

Un fabricante europeo líder de baterías para vehículos eléctricos instaló recientemente dos nuevas líneas de producción: una para el recubrimiento y calandrado de ánodos, y otra para la laminación de cátodos y separadores. Estos sistemas se diseñaron para producir láminas de electrodos de alta calidad para su uso en baterías avanzadas para vehículos eléctricos fabricadas por un fabricante de automóviles global.

Cada rodillo de estas líneas desempeña un papel fundamental para lograr las estrictas tolerancias requeridas para la densidad energética, la vida útil y la seguridad de las celdas. "Dado que el producto final estaba destinado a un fabricante de automóviles global conocido por sus rigurosos estándares de ingeniería, se requería precisión de alineación antes de que las líneas pudieran comenzar la producción", explica el técnico de servicio de ParAlign encargado de la cita.

En la fabricación de baterías rollo a rollo, incluso pequeñas desalineaciones pueden introducir defectos como:

• Recubrimientos desiguales de los electrodos, lo que provoca una distribución de corriente inconsistente y un equilibrio celular deficiente.
• Separadores sesgados o plegados, aumentando el riesgo de cortocircuitos internos
• Colocación incorrecta o rotura de la pestaña, comprometiendo la resistencia de la soldadura y el rendimiento de la celda a largo plazo
• Pantalones cortos de celda interna, resultante de capas desalineadas durante el apilamiento o la laminación

Estos problemas a menudo pasan desapercibidos hasta las pruebas finales o el uso en campo, lo que hace que la verificación de la alineación en una etapa temprana sea esencial.

Los rodillos de cada sección de la máquina se habían prealineado en fábrica, pero tras la instalación, era necesario alinear las distintas partes de la máquina in situ. Para garantizar que las nuevas líneas cumplieran con los requisitos de tolerancia antes de la producción, el equipo de ParAlign realizó mediciones rápidas y precisas de los rodillos y facilitó la alineación según las estrictas especificaciones del fabricante.

Desafíos

Alinear más de 200 rollos en dos líneas de producción recién instaladas presentó una complejidad tanto técnica como operativa. El cliente requería tolerancias de hasta +/- 0.10 mm/m, significativamente más exigentes que las habituales en industrias como la del papel o el film, donde 0,30 mm/m suelen ser suficientes. Lograr este nivel de precisión excluyó las comprobaciones visuales o los ajustes manuales únicamente.

Dado que cada ajuste de rollo debía confirmarse en tiempo real, el proceso de medición no solo tenía que ser preciso, sino también repetible y lo suficientemente rápido para soportar múltiples iteraciones, sin detener el progreso.

Si bien las máquinas eran estructuralmente similares, estaban ubicadas en áreas separadas de la planta y requerían una alineación independiente.

Implementación

Con más de 230 rollos distribuidos en dos líneas de producción recién instaladas, el alcance de la alineación fue considerable, especialmente considerando la estricta tolerancia objetivo de ±0.10 mm/m. Sin embargo, utilizando el sistema de medición inercial de ParAlign, los técnicos de Fluke Reliability pudieron escanear cada rollo en menos de dos horas, sin necesidad de configuraciones ni desmontajes en línea de visión.

A diferencia de las herramientas ópticas, que requieren una configuración compleja y una trayectoria visual clara entre los componentes, ParAlign captura los datos de alineación simplemente barriendo la superficie de cada rodillo con el dispositivo. Esto permitió un movimiento rápido de un rodillo a otro, incluso en máquinas grandes con varias secciones, sin errores acumulativos.

Para asegurar la precisión en cada sistema, los técnicos seleccionaron un único rodillo de referencia por línea, lo que proporcionó una línea base angular consistente durante todo el escaneo. Este enfoque garantizó la uniformidad y minimizó la posibilidad de desviaciones de alineación entre rodillos distantes.

Tras la medición, un socio de Fluke Reliability realizó las correcciones mecánicas. Los técnicos de ParAlign permanecieron en el sitio para verificar cada ajuste en tiempo real, lo que permitió un avance rápido, sección por sección.

Resultados

Gracias a las mediciones rápidas y repetibles de ParAlign, los equipos completaron la alineación en ambas líneas de producción de baterías para vehículos eléctricos en tan solo 6 días. Validaron que cada rollo cumplía con la tolerancia requerida de ±0.10 mm/m (o 0,15 mm/m, según el rollo), de modo que ambos sistemas estaban mecánicamente listos para la fabricación de baterías de alta precisión.

La posibilidad de volver a medir inmediatamente después de cada corrección permitió un progreso eficiente, sección por sección, sin retrasos ni conjeturas. Además, ahorró tiempo y recursos al fabricante, ya que no requirió soporte de alineación interno.

Lo más importante es que el esfuerzo de alineación ayudó a prevenir problemas de calidad posteriores que podrían haber surgido solo después de que las líneas estuvieran operativas, cuando la corrección habría sido mucho más costosa. Con todas las mediciones documentadas y ambas líneas cumpliendo las especificaciones, la planta pudo avanzar con seguridad hacia la producción para un fabricante de automóviles de renombre mundial.