W drodze do produkcji seryjnej: Kontrola płytek bipolarnych

W jaki sposób technika pomiarowa ZEISS umożliwia przemysłową produkcję seryjną ogniw paliwowych i elektrolizerów

Instytut obrabiarek i techniki formowania Fraunhofer (IWU) jest uważany za siłę napędową innowacji w zakresie badań i rozwoju technologii produkcji wodoru. Opracowuje i testuje procesy produkcji płytek bipolarnych o skomplikowanych strukturach w celu umożliwienia przemysłowej produkcji seryjnej ogniw paliwowych i elektrolizerów.

Płytki bipolarne są produkowane z wysoką precyzją i wąskimi tolerancjami. Aby móc wykryć odchyłki w procesie produkcyjnym na wczesnym etapie, konieczne są inspekcje o maksymalnej dokładności. Instytut Fraunhofer IWU polega na technice pomiarowej firmy ZEISS. Oprócz rozwiązań mikroskopowych, takich jak ZEISS EVO, wykorzystywane są optyczne skanery 3D ZEISS ARAMIS i ATOS, a także stykowe systemy pomiarowe, takie jak ZEISS PRISMO.

ZEISS ARAMIS: Efektywna charakterystyka płytek bipolarnych

Zanim wodór stanie się bezemisyjnym źródłem energii, trzeba sprostać wielu wyzwaniom. Konieczne jest zastosowanie elektrolizerów. Rozszczepiają one wodę na wodór i tlen przy użyciu energii elektrycznej. Uzyskany wodór może być wykorzystywany w przemyśle przetwórczym jako zrównoważone źródło energii do neutralnego pod względem emisji CO2 wytwarzania energii w turbinach gazowych lub przekształcany z powrotem w energię elektryczną za pomocą ogniw paliwowych.

Nowoczesne stosy ogniw paliwowych zawierają płytki bipolarne wykonane z materiałów metalicznych o małej grubości 50–100 µm. Do produkcji skomplikowanych struktur wymaganych w metalicznych warstwach bipolarnych wymagane są precyzyjne narzędzia formujące. Instytut Fraunhofer IWU wykorzystuje technikę pomiarową firmy ZEISS, aby spełnić rygorystyczne wymagania dotyczące jakości części.

ZEISS ARAMIS, optyczny system pomiarowy 3D o wysokiej rozdzielczości do wykonywania pomiarów całej geometrii i punktowych, jest używany do kontroli płytek bipolarnych i powiązanych narzędzi. ZEISS ARAMIS umożliwia określenie charakterystyki materiałów przy różnych prędkościach, temperaturach i kierunkach walcowania.

Maksymalna dokładność i szczegółowe informacje o jakości

Po wybraniu odpowiednich materiałów, konieczne jest przetestowanie narzędzi i ewentualne przeprowadzenie dalszych prac rozwojowych. ZEISS PRISMO i ATOS Q są używane w instytucie Fraunhofer IWU do sprawdzania wąskich tolerancji.

Precyzyjny, stykowy współrzędnościowy system pomiarowy ZEISS PRISMO zapewnia wiarygodne i powtarzalne wyniki z maksymalną dokładnością. Szybsza kalibracja i sprawdzona długoterminowa stabilność technologii zapewniają lepszą wydajność ekonomiczną. Panel sterowania ułatwia użytkownikowi monitorowanie i obsługę systemu.

ATOS Q to wysokowydajny skaner 3D wykorzystujący niebieskie światło do złożonych zadań pomiarowych i inspekcyjnych. Szybko uzyskuje informacje o jakości dla całej powierzchni z wysokim poziomem szczegółowości, tworząc w ten sposób podstawę do łatwej interpretacji geometrii. Kompaktowy rozmiar i łatwość obsługi sprawiają, że jest on mobilny i wszechstronny.