Hjá Fraunhofer-stofnuninni fyrir vélaverkfæri og mótunartækni við IWU eru vísindamenn að þróa háþróaða tækni til að framleiða eldsneytisfrumuvélar til að auðvelda hraða og hagkvæma fjöldaframleiðslu. Í þessu skyni einbeittust vísindamenn IWU upphaflega beint að hjarta þessara véla og eru að rannsaka aðferðir til að búa til tvípólaplötur úr þunnum málmþynnum. Á Hannover Messe mun Fraunhofer IWU sýna þessar og aðrar efnilegar rannsóknir á eldsneytisfrumuvélum með Silberhummel Racing.
Þegar kemur að því að knýja rafvélar eru eldsneytisfrumur kjörin leið til að bæta við rafhlöður til að auka akstursdrægni. Hins vegar er framleiðsla eldsneytisfrumna enn kostnaðarsöm, þannig að enn eru mjög fáar gerðir sem nota þessa aksturstækni á þýska markaðnum. Nú eru vísindamenn við Fraunhofer IWU að vinna að hagkvæmari lausn: „Við notum heildræna nálgun til að rannsaka alla íhluti í eldsneytisfrumuvél. Það fyrsta sem þarf að gera er að útvega vetni, sem hefur áhrif á efnisval. Það tekur beinan þátt í orkuframleiðslu eldsneytisfrumna og nær til eldsneytisfrumnanna sjálfra og hitastýringar alls ökutækisins,“ útskýrði Sören Scheffler, verkefnastjóri Fraunhofer IWU í Chemnitz.
Í fyrsta skrefi einbeittu vísindamennirnir sér að hjarta allra eldsneytisfrumuvéla: „eldsneytisfrumustaflanum“. Þar er orka mynduð í mörgum staflaðri rafhlöðum sem samanstanda af tvípóluplötum og rafvökvahimnum.
Scheffler sagði: „Við erum að rannsaka hvernig hægt er að skipta út hefðbundnum tvípólu grafítplötum fyrir þunnar málmþynnur. Þetta mun gera kleift að fjöldaframleiða stafla fljótt og hagkvæmt og auka framleiðni verulega.“ Rannsakendurnir eru einnig staðráðnir í gæðaeftirliti. Þeir athuga alla íhluti í staflanum beint meðan á framleiðsluferlinu stendur. Þetta er til að tryggja að aðeins fullkomlega skoðaðir hlutar komist inn í staflann.
Á sama tíma stefnir Fraunhofer IWU að því að bæta getu reykháfsins til að aðlagast umhverfi og akstursskilyrðum. Scheffler útskýrði: „Tilgáta okkar er sú að með hjálp gervigreindar geti kraftmikil aðlögun umhverfisbreyta sparað vetni. Hvort sem um er að ræða notkun vélarinnar við hátt eða lágt hitastig, eða notkun hennar á sléttu eða í umhverfi með miklum hita, þá mun það vera öðruvísi. Eins og er starfar reykháfurinn innan fyrirfram ákveðins rekstrarsviðs, sem leyfir ekki slíka umhverfisháða hagræðingu.“
Sérfræðingar frá Fraunhofer-rannsóknarstofunni munu kynna rannsóknaraðferðir sínar á Silberhummel-sýningunni á Hannover Messe frá 20. til 24. apríl 2020. Silberhummel er byggður á kappakstursbíl sem Auto Union hannaði á fimmta áratug síðustu aldar. Hönnuðir Fraunhofer IWU hafa nú notað nýjar framleiðsluaðferðir til að endurgera bílinn og búa til nútímalegar tæknisýningarbíla. Markmið þeirra er að útbúa Silberhummel með rafmótor sem byggir á háþróaðri eldsneytisfrumutækni. Þessi tækni hefur verið sýnd stafrænt á Hannover Messe.
Yfirbygging Silberhummel sjálf er einnig dæmi um nýstárlegar framleiðslulausnir og mótunarferli sem Fraunhofer IWU hefur þróað áfram. Hins vegar er áherslan hér á lágkostnaðarframleiðslu í litlum upplögum. Yfirbyggingarplötur Silberhummel eru ekki mótaðar með stórum stimplunarvélum, sem fela í sér flóknar aðgerðir með steyptum stálverkfærum. Í staðinn er notað kvenkyns mót úr tré sem er auðvelt að vinna úr. Vélar sem eru hannaðar í þessu skyni nota sérstakan dorn til að þrýsta yfirbyggingarplötunni smátt og smátt á trémótið. Sérfræðingar kalla þessa aðferð „stigvaxandi mótun“. „Samanborið við hefðbundna aðferð, hvort sem það er brettið, vélarhlífin eða hliðin á sporvagninum, getur þessi aðferð framleitt nauðsynlega hluti hraðar. Til dæmis getur hefðbundin framleiðsla verkfæra sem notuð eru til að búa til yfirbyggingarhluta tekið nokkra mánuði. Við þurfum innan við viku frá framleiðslu trémótsins til prófunar á fullunnu spjaldi,“ sagði Scheffler.
Birtingartími: 24. september 2020