Prototyping von Bipolarplatten

Prototyping von Bipolarplatten - Leistungsumfang

• In unserem Graebener® Produktionslabor sind wir in der Lage, Ihre Ideen bereits vor der Fertigung greifbar zu machen.
• Unsere für das Prototyping eingesetzten Anlagen werden mit Blick auf wachsende Marktanforderungen stetig weiterentwickelt und liefern somit handfeste, hochqualitative Ergebnisse zur Verifizierung der Herstellbarkeit Ihres Bipolarplattendesigns. 
• Damit Sie schnell und kosteneffizient entscheiden können, ob Ihr originales Design oder unsere Optimierungsideen tatsächlich umsetzbar sind, prüfen wir dieses anhand eines ausgewählten Bereiches der Platte als Testgeometrie – das spart Zeit und Kosten.
• Für die Verifizierung arbeiten wir mit unseren eigens entwickelten und patentierten Maschinenkonzepten – bestehend aus Graebener® Hydroformingpressen, Graebener® Schneidanlage, Graebener® Schweißanlage und Graebener® Richtanlage –, die ideal für eine große Bandbreite von Plattendimensionen und Materialien ab einer Folienstärke von 50 μm geeignet sind und mit denen wir engste Radien realisieren können.

Merkmale

• Material: Bei der Herstellung von Bipolarplatten fokussiert sich der Markt gemeinhin auf Edelstahl. Wir denken Material weiter: Gerade weil beispielsweise Materialien mit einer Dicke von nur 50 µm Verwendung finden oder in der Elektrolyse auch Titan genutzt wird, bieten wir mit unserem Material-Know-how einen entscheidenden Mehrwert. Vom Wissen über das Verhalten unterschiedlicher Werkstoffe im Umformprozess bis hin zur Bewertung der Leistungsfähigkeit in der Verarbeitung – mit unserem Produktionslabor bieten wir Ihnen für die Herstellung Ihrer Bipolarplatten von Anfang an Gewissheit in Sachen Material. Ganz gleich, ob Sie Edelstahl, Titan, Kupfer, plattierte oder vorbeschichtete Werkstoffe, wie z.B. Alleima Sanergy®, verarbeiten wollen.
• Umformen: Da es für Bipolarplatten bis heute noch keinen Produkt-Standard gibt, bleiben wir in Sachen Fertigung von Anfang an flexibel. Wir ermitteln mit Ihnen die Grenzwerte der ausformbaren Geometrien, um möglichst genau Ihr Design zu realisieren. Das gilt auch für die Dimensionen Ihrer Platten. Ob dünnste Materialien ab 50 µm oder Plattengrößen von bis zu 2.500 cm², wir können flexibel in unserem Produktionslabor durch das Hydroforming auf Ihre Vorgaben reagieren. Darüber hinaus realisieren wir für Sie verschiedenste Testgeometrien in unterschiedlichsten Größen, um auch hier die Möglichkeiten der Ausformung bis an die Grenzen auszuloten.
• Schneiden: Da die Schnittkanten der Einzel- bzw. Bipolarplatten u. a. als Ausrichtelemente in Folgeprozessen genutzt werden und jegliche Abweichung zwischen der Beschnittkontur und den umgeformten Kanalstrukturen im Betrieb der Brennstoffzelle oder des Elektrolyseurs zu Problemen führen kann, ist beim Schneiden der Platten besondere Präzision gefordert. Ebenso hat die Schnittkantenqualität maßgeblichen Einfluss auf die Qualität des finalen Produktes. Mit dem Laserschmelzschneiden nutzen wir in unserem Produktionslabor ein Verfahren, das eben diese hohe Präzision und Qualität liefert. Und das ohne nennenswerte Wartungskosten oder Toleranzprobleme durch Werkzeugverschleiß. Damit ist Passgenauigkeit auch bei komplexen Strukturen garantiert.
• Schweißen: Beim Schweißen der Platten setzen wir auf unsere bewährte Laserscanner-Technologie. Bei diesem Schweißverfahren wird nicht die Schweißoptik mechanisch und somit zeitaufwändig bewegt, sondern der Strahl über ein Spiegelsystem auf den jeweiligen Schweißpunkt gelenkt. Durch den statischen Aufbau des Lasers ermöglicht unsere Schweißtechnologie extrem hohe Geschwindigkeiten – und spart Ihnen somit wertvolle Zeit. Gleichzeitig stellen wir durch geringste Spotgrößen des Laserstrahls sicher, dass wir auch in den Kanalstrukturen prozesssicher schweißen.
• Richten: Sowohl bei der Herstellung von Metallen als auch bei der Ausformung der komplexen dreidimensionalen Geometrie der Bipolarplatten entstehen Eigenspannungen in den Materialien. Infolgedessen beinhalten metallische Bipolarplatten trotz aller technologischer und prozesstechnischer Präzision immer eine gewisse Eigenspannung, die sich in Form einer Krümmung zeigt. Mit unserer Richtanlage eliminieren wir spannungsbedingte Krümmungen nahezu vollständig. Unsere Technologie ist so ausgelegt, dass das Richten berührungslos verläuft. Es nimmt weder Einfluss auf die Oberfläche und eine mögliche Beschichtung noch auf die eingeformte Geometrie.
• Messen/Prüfen: Für die Bewertung der Qualität einer Bipolarplatte sind präzise Messmethoden ausschlaggebend. Die Qualität wiederum bemisst sich in der Präzision der Kanalstrukturen, Wanddickenhomogenität, in flachen Kontaktflächen, sauberen Schnittkanten und punktgenauen Schweißnähten. Mittels Schliffpräparation prüfen wir diese Parameter – und können somit die Qualität und Ausprägung auf mikroskopischer Ebene bewerten.
• Dichtprüfen: Die Endkontrolle jeder einzelnen Bipolarplatte mittels Leckageprüfung ist für die Funktionalität eines Brennstoffzellensystems essentiell. Bereits eine einzelne undichte Platte würde zu einem Ausfall des Stacks und damit des Gesamtsystems führen. Deshalb durchlaufen alle in unserem Produktionslabor gefertigten Platten eine 100%ige Dichtigkeitsprüfung. Dabei erfolgt eine Beaufschlagung der einzelnen Medienbereiche der geschweißten Bipolarplatte mit Druckluft, um diese hinsichtlich der Dichtigkeit zu kontrollieren.
• Beschichtung: Für uns ist Hydroforming als Umformverfahren auch deshalb ideal, weil die Vorbeschichtung der Platten durch ausbleibende mechanische Einwirkung nicht beschädigt wird. Die Qualität bleibt unberührt, denn die Umformung hat keinen Einfluss auf die vorbeschichteten Materialien. Sollten Sie hingegen ein Post-Coating der geformten oder auch final verschweißten Bipolarplatte wünschen, so steht Ihnen dazu unser Partnernetzwerk zur Verfügung.

Anwendungsbereiche

• Machbarkeitsanalyse von CAD-Entwürfen
• Herstellung von Bipolarplatten aus Metall für die Anwendung in Brennstoffzellen
• Herstellung von Bipolarplatten aus Metall für die Elektrolyse
• Herstellung von Bipolarplatten aus Metall für Wärmetauscheranwendungen

Kontakt

• Lassen Sie uns Sie beim Prototyping Ihrer Bipolarplatten unterstützen.