No Instituto Fraunhofer de Máquinas Ferramenta e Tecnoloxía de Moldeo (IWU), os investigadores están a desenvolver tecnoloxías avanzadas para a fabricación de motores de pilas de combustible para facilitar unha produción en masa rápida e rendible. Con este fin, os investigadores da IWU centráronse inicialmente directamente no corazón destes motores e están a estudar métodos para fabricar placas bipolares a partir de láminas metálicas finas. Na Feira de Hannover, Fraunhofer IWU mostrará estas e outras prometedoras actividades de investigación sobre motores de pilas de combustible con Silberhummel Racing.
Á hora de alimentar os motores eléctricos, as pilas de combustible son unha forma ideal de complementar as baterías para aumentar a autonomía. Non obstante, a fabricación de pilas de combustible segue sendo un proceso custoso, polo que aínda hai moi poucos modelos que empreguen esta tecnoloxía de accionamento no mercado alemán. Agora, os investigadores de Fraunhofer IWU están a traballar nunha solución máis rendible: «Usamos unha abordaxe holística para estudar todos os compoñentes dun motor de pila de combustible. O primeiro que hai que facer é proporcionar hidróxeno, o que inflúe na elección dos materiais. Está directamente implicado na xeración de enerxía da pila de combustible e esténdese á propia pila de combustible e á regulación da temperatura de todo o vehículo», explicou Sören Scheffler, director de proxectos de Fraunhofer IWU de Chemnitz.
No primeiro paso, os investigadores centráronse no corazón de calquera motor de pila de combustible: a «pila de pilas de combustible». Aquí é onde se xera a enerxía en moitas baterías apiladas compostas por placas bipolares e membranas electrolíticas.
Scheffler afirmou: «Estamos a investigar como substituír as placas bipolares de grafito tradicionais por láminas metálicas finas. Isto permitirá que as pilas se produzan en masa de forma rápida e económica e aumentará significativamente a produtividade». Os investigadores tamén están comprometidos coa garantía da calidade. Comproban cada compoñente da pila directamente durante o proceso de fabricación. Isto é para garantir que só as pezas totalmente inspeccionadas poidan entrar na pila.
Ao mesmo tempo, Fraunhofer IWU ten como obxectivo mellorar a capacidade da cheminea para adaptarse ao ambiente e ás condicións de condución. Scheffler explicou: «A nosa hipótese é que, coa axuda da IA, o axuste dinamico das variables ambientais pode aforrar hidróxeno. Tanto se se usa o motor a altas ou baixas temperaturas, como se se usa o motor en terreo liso ou nun ambiente de alta temperatura, será diferente. Actualmente, a cheminea funciona dentro dun rango de funcionamento fixo predeterminado, o que non permite esa optimización dependente do ambiente».
Expertos do Laboratorio Fraunhofer presentarán os seus métodos de investigación na exposición Silberhummel na Hannover Messe do 20 ao 24 de abril de 2020. Silberhummel baséase nun coche de carreiras deseñado por Auto Union na década de 1940. Os desenvolvedores de Fraunhofer IWU empregaron agora novos métodos de fabricación para reconstruír o vehículo e crear demostradores tecnolóxicos modernos. O seu obxectivo é equipar Silberhummel cun motor eléctrico baseado na tecnoloxía avanzada de pilas de combustible. Esta tecnoloxía foi proxectoda dixitalmente na Hannover Messe.
A propia carrozaría de Silberhummel tamén é un exemplo de solucións de fabricación innovadoras e procesos de moldeo desenvolvidos por Fraunhofer IWU. Non obstante, o foco aquí é a fabricación de baixo custo en lotes pequenos. Os paneis da carrozaría de Silberhummel non se forman con grandes máquinas de estampado, que implican operacións complexas con ferramentas de aceiro fundido. No seu lugar, utilízase un molde femia feito de madeira que é fácil de procesar. Unha máquina ferramenta deseñada para este propósito usa un mandril especial para presionar o panel da carrozaría pouco a pouco sobre o molde de madeira. Os expertos chaman a este método "conformación incremental". "En comparación co método tradicional, xa sexa o garda-lamas, o capó ou o lateral do tranvía, este método pode producir as pezas necesarias máis rápido. Por exemplo, a fabricación convencional de ferramentas utilizadas para fabricar pezas da carrozaría pode levar varios meses. Necesitamos menos dunha semana desde a fabricación do molde de madeira ata as probas do panel acabado", dixo Scheffler.
Data de publicación: 24 de setembro de 2020