Anwendungslabor für Bipolarplatten Prototyping

von Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG

  • In unserem Anwendungslabor für Bipolarplatten Prototyping können wir die Herstellbarkeit Ihres Bipolarplatten-Designs anhand eines ausgewählten Bereichs als Testgeometrie überprüfen
  • So erhalten Sie schnell und kostengünstig erste Ergebnisse
  • Dies gilt auch für die von uns erarbeiteten Design-Optimierungen
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Anwendungslabor für Bipolarplatten Prototyping – Leistungsumfang

  • Unser Anwendungslabor für Bipolarplatten Prototyping hilft Ihnen, Ihre Ideen schon vor der Produktion greifbar zu machen.
  • Unser Maschinenpark für den Prototypenbau wird im Hinblick auf die wachsenden Marktanforderungen ständig weiterentwickelt.
  • So liefern wir greifbare, qualitativ hochwertige Ergebnisse zur Überprüfung der Herstellbarkeit Ihres Bipolarplattendesigns.
  • Damit Sie schnell und kostengünstig entscheiden können, ob Ihr ursprüngliches Design oder unsere Optimierungsideen tatsächlich realisierbar sind, wird dies an einem ausgewählten Bereich der Platte als Testgeometrie untersucht – das spart Ihnen Zeit und Geld.
  • Zum Nachweis arbeiten wir mit eigens entwickelten und patentierten Maschinenkonzepten – bestehend aus Graebener IHU-Presse, Graebener Schneidanlage, Graebener Schweißanlage und Graebener Richtanlage – die für ein breites Spektrum an Blechabmessungen und Materialien ab einer Foliendicke von 50 μm bestens geeignet sind und engste Radien realisieren können.

Dienstmerkmale – Bipolarplatten Prototyping

  • Das Material: Bei der Herstellung von Bipolarplatten konzentriert sich der Markt im Allgemeinen auf rostfreien Stahl. Wir denken in Werkstoffen. Gerade weil in der Elektrolyse zum Beispiel Werkstoffe mit einer Dicke von nur 50 µm eingesetzt werden oder auch Titan verwendet wird, bieten wir mit unserem Werkstoff-Know-how einen entscheidenden Mehrwert. Vom Wissen über das Verhalten verschiedener Werkstoffe im Umformprozess bis hin zur Bewertung der Leistungsfähigkeit in der Verarbeitung mit unserem Anwendungslabor geben wir Ihnen von Anfang an Sicherheit in Bezug auf die Werkstoffe für die Herstellung Ihrer Bipolarplatten. Ganz gleich, ob Sie Edelstahl, Titan, Kupfer, plattierte oder vorbeschichtete Werkstoffe, wie Sandvik Sanergy® LT, verarbeiten wollen.
  • Umformung: Da es noch keinen Produktstandard für Bipolarplatten gibt, bleiben wir von Anfang an flexibel in der Produktion. Gemeinsam mit Ihnen legen wir die Grenzen der formbaren Geometrien fest, um Ihren Entwurf so präzise wie möglich zu realisieren. Dies gilt auch für die Abmessungen Ihrer Teller. Ob dünnste Materialien ab 50 µm oder Plattengrößen von bis zu 2.500 cm², wir haben die Flexibilität, durch Hydroforming in unserem Anwendungslabor auf Ihre Vorgaben zu reagieren. Darüber hinaus realisieren wir für Sie eine Vielzahl von Versuchsgeometrien in den unterschiedlichsten Größen, um auch die Möglichkeiten der Umformung bis an ihre Grenzen zu ermitteln.
  • Schneiden: Da die Schnittkanten der einzelnen bzw. Da Bipolarplatten u.a. als Ausrichtelemente in nachgelagerten Prozessen eingesetzt werden und jede Abweichung zwischen der Schnittkontur und den gebildeten Kanalstrukturen zu Problemen beim Betrieb der Brennstoffzelle oder des Elektrolyseurs führen kann, ist beim Schneiden der Platten besondere Präzision gefragt. Ebenso hat die Qualität der Schneide einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des Endprodukts. Mit dem Laserschmelzschneiden setzen wir in unserem Anwendungslabor ein Verfahren ein, das genau diese hohe Genauigkeit und Qualität erreicht. Und das ohne nennenswerte Wartungskosten oder Toleranzprobleme aufgrund von Werkzeugverschleiß. Dies gewährleistet die Passgenauigkeit auch bei komplexen Strukturen.
  • Schweißen: Beim Schweißen der Bleche setzen wir auf unsere bewährte Laserscannertechnologie. Bei diesem Schweißverfahren wird der Laserkopf nicht mechanisch bewegt, was zeitaufwendig ist. Stattdessen wird der Strahl über ein Spiegelsystem auf den jeweiligen Schweißpunkt gerichtet. Durch den statischen Aufbau des Lasers ermöglicht unsere Schweißtechnik extrem hohe Geschwindigkeiten und spart Ihnen somit wertvolle Zeit. Gleichzeitig sorgen kleinste Spotgrößen des Laserstrahls dafür, dass wir auch in den Kanalstrukturen zuverlässig schweißen.
  • Richten: Mit unserer speziell entwickelten und weltweit einzigartigen Technologie zum Richten von metallischen Bipolarplatten ermöglichen wir Ihnen, den Verzug zu reduzieren und flache Bipolarplatten herzustellen. Dies ist eine notwendige Voraussetzung sowohl für eine wirtschaftliche Stapelproduktion als auch für eine hohe Leistung und Haltbarkeit der Stapel. Der Richtprozess ist berührungslos und beeinflusst weder die Oberfläche und eine eventuelle Beschichtung noch die geformte Geometrie der metallischen Bipolarplatten.
  • Messen/Prüfen: Präzise Messmethoden sind entscheidend für die Beurteilung der Qualität einer Bipolarplatte. Die Qualität misst sich jedoch an der Präzision der Kanalstrukturen, der Homogenität der Wandstärken, den ebenen Kontaktflächen, den sauberen Schnittkanten und den punktgenauen Schweißnähten. Mit Hilfe von Schliffpräparaten überprüfen wir diese Parameter und können so die Qualität und die Eigenschaften auf mikroskopischer Ebene bewerten.
  • Dichtheitsprüfungen: Die abschließende Prüfung jeder einzelnen Bipolarplatte mittels Dichtheitsprüfung ist für die Funktionsfähigkeit eines Brennstoffzellensystems unerlässlich. Schon eine einzige undichte Platte würde zu einem Ausfall des Stapels und damit des gesamten Systems führen. Deshalb werden alle in unserem Anwendungslabor hergestellten Platten einer 100%igen Dichtheitsprüfung unterzogen. Dabei werden die einzelnen Medienbereiche der geschweißten Bipolarplatte mit Druckluft beaufschlagt, um sie auf ihre Dichtheit zu prüfen.
  • Beschichtung: Hydroforming ist für uns als Umformverfahren ideal, da die Vorbeschichtung der Bleche durch die fehlende mechanische Einwirkung nicht beschädigt wird. Die Qualität bleibt unbeeinflusst, da der Umformprozess keinen Einfluss auf die vorbeschichteten Materialien hat. Sollten Sie jedoch eine Nachbeschichtung der umgeformten oder gar fertig geschweißten Bipolarplatte wünschen, steht Ihnen unser Partnernetzwerk hierfür zur Verfügung.

Anwendungsbereiche – Bipolarplatten Prototyping

  • Engineering der Herstellbarkeit von CAD-Entwürfen
  • Herstellung von Bipolarplatten aus Metall für die Anwendung in Brennstoffzellen
  • Herstellung von Metallabscheiderplatten für die Elektrolyse
  • Herstellung von Bipolarplatten aus Metall für Wärmetauscheranwendungen

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    Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG

    Graebener® Bipolar Plate Technologies (BPT) ist Teil der Graebener® Maschinentechnik, einem Maschinenbauunternehmen mit Standorten in Deutschland, USA und China. Graebener® BPT hat es sich zur Aufgabe gemacht, den Qualitätsstandard für Bipolarplatten-Fertigungstechnologien zu setzen. Dazu entwickelt das Unternehmen seit 20 Jahren innovative Verfahren, die helfen, Komponenten für die wasserstoffbasierte Energieerzeugung maßgeschneidert, integrierbar, skalierbar und damit wirtschaftlich effizient herzustellen. Graebener® BPT begleitet alle strategisch wichtigen Schritte zur optimal ausgelegten Produktionsanlage: Angefangen vom Engineering mit Blick auf das Plattendesign und die Anlagentechnik über das Prototyping und den Pre-Buy-Service im hauseigenen Applikationslabor bis hin zur maßgeschneiderten Produktionsanlage oder -linie.
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