در موسسه فناوری ماشین ابزار و قالبگیری فرانهوفر (IWU)، محققان در حال توسعه فناوریهای پیشرفتهای برای ساخت موتورهای پیل سوختی هستند تا تولید انبوه سریع و مقرونبهصرفه را تسهیل کنند. برای این منظور، محققان IWU در ابتدا مستقیماً بر قلب این موتورها تمرکز کردند و در حال مطالعه روشهایی برای ساخت صفحات دوقطبی از فویلهای فلزی نازک هستند. در نمایشگاه هانوفر، فرانهوفر IWU این فعالیتها و سایر فعالیتهای تحقیقاتی امیدوارکننده موتور پیل سوختی را با همکاری شرکت سیلبرهامِل ریسینگ به نمایش خواهد گذاشت.
وقتی صحبت از تأمین انرژی موتورهای الکتریکی میشود، پیلهای سوختی راهی ایدهآل برای تکمیل باتریها جهت افزایش برد رانندگی هستند. با این حال، تولید پیلهای سوختی هنوز یک فرآیند پرهزینه است، بنابراین هنوز مدلهای بسیار کمی با استفاده از این فناوری محرکه در بازار آلمان وجود دارند. اکنون محققان Fraunhofer IWU در حال کار بر روی یک راهحل مقرونبهصرفهتر هستند: سورن شفلر، مدیر پروژه Chemnitz Fraunhofer IWU، توضیح داد: «ما از یک رویکرد جامع برای مطالعه تمام اجزای یک موتور پیل سوختی استفاده میکنیم. اولین کاری که باید انجام شود، تأمین هیدروژن است که بر انتخاب مواد تأثیر میگذارد. این امر مستقیماً در تولید برق پیل سوختی نقش دارد و به خود پیل سوختی و تنظیم دمای کل وسیله نقلیه نیز گسترش مییابد.»
در گام اول، محققان بر قلب هر موتور پیل سوختی تمرکز کردند: «توده پیل سوختی». این جایی است که انرژی در بسیاری از باتریهای انباشتهشده متشکل از صفحات دوقطبی و غشاهای الکترولیت تولید میشود.
شفلر گفت: «ما در حال بررسی چگونگی جایگزینی صفحات دوقطبی گرافیتی سنتی با فویلهای فلزی نازک هستیم. این امر امکان تولید انبوه سریع و اقتصادی پشتهها را فراهم میکند و بهرهوری را به میزان قابل توجهی افزایش میدهد.» محققان همچنین به تضمین کیفیت متعهد هستند. هر جزء موجود در پشته را مستقیماً در طول فرآیند تولید بررسی میکنند. این کار برای اطمینان از این است که فقط قطعات کاملاً بازرسی شده میتوانند وارد پشته شوند.
همزمان، Fraunhofer IWU قصد دارد توانایی دودکش را برای سازگاری با محیط و شرایط رانندگی بهبود بخشد. شفلر توضیح داد: «فرضیه ما این است که با کمک هوش مصنوعی، تنظیم پویای متغیرهای محیطی میتواند در مصرف هیدروژن صرفهجویی کند. چه از موتور در دماهای بالا یا پایین استفاده شود، چه از موتور در حالت عادی یا در محیطی با دمای بالا، متفاوت خواهد بود. در حال حاضر، دودکش در یک محدوده عملیاتی از پیش تعیینشده کار میکند که امکان چنین بهینهسازی وابسته به محیطی را فراهم نمیکند.»
متخصصان آزمایشگاه فرانهوفر از 20 تا 24 آوریل 2020 روشهای تحقیقاتی خود را در نمایشگاه سیلبرهومل در هانوفر مسه ارائه خواهند داد. سیلبرهومل بر اساس یک ماشین مسابقهای طراحی شده توسط اتو یونیون در دهه 1940 ساخته شده است. توسعهدهندگان فرانهوفر IWU اکنون از روشهای جدید تولید برای بازسازی این وسیله نقلیه و ایجاد نمونههای نمایشی فناوری مدرن استفاده کردهاند. هدف آنها تجهیز سیلبرهومل به یک موتور الکتریکی مبتنی بر فناوری پیشرفته پیل سوختی است. این فناوری به صورت دیجیتالی در هانوفر مسه به نمایش گذاشته شده است.
بدنه سیلبرهومل نیز نمونهای از راهحلهای نوآورانه تولید و فرآیندهای قالبگیری است که توسط Fraunhofer IWU توسعه یافته است. با این حال، تمرکز اینجا بر تولید کمهزینه در دستههای کوچک است. پنلهای بدنه سیلبرهومل توسط دستگاههای پرس بزرگ که شامل عملیات پیچیده ابزارهای فولادی ریختهگری هستند، تشکیل نمیشوند. در عوض، از یک قالب مادگی ساخته شده از چوب که به راحتی پردازش میشود، استفاده میشود. یک ابزار ماشینی که برای این منظور طراحی شده است، از یک مندرل مخصوص برای فشار دادن تدریجی پنل بدنه روی قالب چوبی استفاده میکند. کارشناسان این روش را "شکلدهی تدریجی" مینامند. شفلر گفت: "در مقایسه با روش سنتی، چه گلگیر، کاپوت یا کنار تراموا باشد، این روش میتواند قطعات مورد نیاز را سریعتر تولید کند. به عنوان مثال، تولید مرسوم ابزارهای مورد استفاده برای ساخت قطعات بدنه ممکن است چندین ماه طول بکشد. ما از ساخت قالب چوبی تا آزمایش پنل نهایی به کمتر از یک هفته زمان نیاز داریم."
زمان ارسال: ۲۴ سپتامبر ۲۰۲۰