Fraunhoferi Tööpinkide ja Vormimistehnoloogia Instituudis (IWU) töötavad teadlased välja täiustatud tehnoloogiaid kütuseelementidega mootorite tootmiseks, et hõlbustada kiiret ja kulutõhusat masstootmist. Sel eesmärgil keskendusid IWU teadlased algselt otse nende mootorite südamele ja uurivad meetodeid bipolaarsete plaatide valmistamiseks õhukestest metallfooliumidest. Hannoveri Messil tutvustab Fraunhofer IWU neid ja teisi paljulubavaid kütuseelementidega mootorite uurimistegevusi koos Silberhummel Racinguga.
Elektrimootorite käitamise osas on kütuseelemendid ideaalne viis akude täiendamiseks sõiduulatuse suurendamiseks. Kütuseelementide tootmine on aga endiselt kulukas protsess, seega on Saksamaa turul seda ajamitehnoloogiat kasutavaid mudeleid endiselt väga vähe. Nüüd töötavad Fraunhofer IWU teadlased kulutõhusama lahenduse kallal: „Kasutame kütuseelemendimootori kõigi komponentide uurimiseks terviklikku lähenemisviisi. Esimene asi, mida teha, on vesiniku pakkumine, mis mõjutab materjalide valikut. See on otseselt seotud kütuseelementide energiatootmisega ning laieneb kütuseelemendile endale ja kogu sõiduki temperatuuri reguleerimisele,“ selgitas Chemnitz Fraunhofer IWU projektijuht Sören Scheffler.
Esimeses etapis keskendusid teadlased iga kütuseelemendimootori südamele: „kütuseelementide virnale“. Siin toodetakse energiat paljudes virnastatud akudes, mis koosnevad bipolaarsetest plaatidest ja elektrolüütmembraanidest.
Scheffler ütles: „Uurime, kuidas asendada traditsioonilised grafiidist bipolaarplaadid õhukeste metallfooliumidega. See võimaldab virnade kiiret ja ökonoomset masstootmist ning suurendab oluliselt tootlikkust.“ Teadlased on pühendunud ka kvaliteedi tagamisele. Kontrollitakse iga virna komponenti otse tootmisprotsessi ajal. See on selleks, et virna pääseksid ainult täielikult kontrollitud osad.
Samal ajal on Fraunhofer IWU eesmärk parandada korstna võimet kohaneda keskkonna ja sõidutingimustega. Scheffler selgitas: „Meie hüpotees on, et tehisintellekti abil saab dünaamiliselt kohandatavaid keskkonnamuutujaid vesinikku säästa. Olenemata sellest, kas mootorit kasutatakse kõrgel või madalal temperatuuril või tasasel või kõrge temperatuuriga keskkonnas, toimib see erinevalt. Praegu töötab korsten etteantud fikseeritud töövahemikus, mis ei võimalda sellist keskkonnast sõltuvat optimeerimist.“
Fraunhoferi labori eksperdid esitlevad oma uurimismeetodeid Silberhummeli näitusel Hannoveri messil 20.–24. aprillini 2020. Silberhummel põhineb Auto Unioni poolt 1940. aastatel disainitud võidusõiduautol. Fraunhoferi labori arendajad on nüüd kasutanud uusi tootmismeetodeid sõiduki rekonstrueerimiseks ja moodsate tehnoloogiate demonstratsioonimudelite loomiseks. Nende eesmärk on varustada Silberhummel elektrimootoriga, mis põhineb täiustatud kütuseelementide tehnoloogial. Seda tehnoloogiat on digitaalselt projitseeritud Hannoveri messil.
Silberhummeli kere ise on samuti näide uuenduslikest tootmislahendustest ja vormimisprotsessidest, mida Fraunhofer IWU on edasi arendanud. Siin keskendutakse aga väikeste partiide madalatele kuludele. Silberhummeli kerepaneele ei vormita suurte stantsimismasinatega, mis hõlmavad keerulisi valuterasest tööriistade toiminguid. Selle asemel kasutatakse kergesti töödeldavast puidust valmistatud emavormi. Selleks otstarbeks loodud tööpink kasutab spetsiaalset vormi, et pressida kerepaneeli vähehaaval puitvormile. Eksperdid nimetavad seda meetodit "järkjärguliseks vormimiseks". "Võrreldes traditsioonilise meetodiga, olgu selleks poritiib, kapott või trammi külg, saab selle meetodi abil vajalikke osi kiiremini toota. Näiteks kereosade valmistamiseks kasutatavate tööriistade tavapärane tootmine võib võtta mitu kuud. Puidust vormi valmistamisest kuni valmis paneeli testimiseni kulub meil vähem kui nädal," ütles Scheffler.
Postituse aeg: 24. september 2020