საწვავის უჯრედის თხელი მეტალის ფოლგისგან დამზადებული ბიპოლარული ფირფიტის ახალი ტიპი

ფრაუნჰოფერის ჩარხებისა და ჩამოსხმის ტექნოლოგიების ინსტიტუტში (IWU), მკვლევარები ავითარებენ მოწინავე ტექნოლოგიებს საწვავის ელემენტების ძრავების წარმოებისთვის, რათა ხელი შეუწყონ სწრაფ და ეკონომიურ მასობრივ წარმოებას. ამ მიზნით, IWU-ს მკვლევარები თავდაპირველად უშუალოდ ამ ძრავების გულზე იყვნენ ორიენტირებულნი და სწავლობენ ბიპოლარული ფირფიტების თხელი ლითონის ფოლგებისგან დამზადების მეთოდებს. ჰანოვერის მესეზე, Fraunhofer IWU წარმოადგენს საწვავის ელემენტების ძრავების ამ და სხვა პერსპექტიულ კვლევით საქმიანობას Silberhummel Racing-თან ერთად.
ელექტროძრავების კვების ობიექტად, საწვავის ელემენტები იდეალური საშუალებაა აკუმულატორების დასამატებლად, რაც მართვის დიაპაზონს გაზრდის საშუალებას იძლევა. თუმცა, საწვავის ელემენტების წარმოება ჯერ კიდევ ძვირადღირებული პროცესია, ამიტომ გერმანიის ბაზარზე ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით ჯერ კიდევ ძალიან ცოტა მოდელია. ახლა Fraunhofer IWU-ს მკვლევარები უფრო ეკონომიურ გადაწყვეტაზე მუშაობენ: „ჩვენ ვიყენებთ ჰოლისტურ მიდგომას საწვავის ელემენტების ძრავის ყველა კომპონენტის შესასწავლად. პირველი, რაც უნდა გავაკეთოთ, არის წყალბადის მიწოდება, რაც გავლენას ახდენს მასალების არჩევანზე. ის პირდაპირ კავშირშია საწვავის ელემენტების ენერგიის გამომუშავებასთან და ვრცელდება თავად საწვავის ელემენტზე და მთელი ავტომობილის ტემპერატურის რეგულირებაზე“, - განმარტა Chemnitz Fraunhofer IWU-ს პროექტის მენეჯერმა სორენ შეფლერმა.
პირველ ეტაპზე, მკვლევრებმა ყურადღება გაამახვილეს ნებისმიერი საწვავის ელემენტების ძრავის გულზე: „საწვავის ელემენტების დასტაზე“. სწორედ აქ წარმოიქმნება ენერგია მრავალ დაწყობილ აკუმულატორში, რომლებიც შედგება ბიპოლარული ფირფიტებისა და ელექტროლიტური მემბრანებისგან.
შეფლერმა განაცხადა: „ჩვენ ვიკვლევთ, თუ როგორ ჩავანაცვლოთ ტრადიციული გრაფიტის ბიპოლარული ფირფიტები თხელი მეტალის ფოლგებით. ეს საშუალებას მისცემს დასტების მასობრივ წარმოებას სწრაფად და ეკონომიურად და მნიშვნელოვნად გაზრდის პროდუქტიულობას“. მკვლევარები ასევე ერთგულნი არიან ხარისხის უზრუნველყოფისა. წარმოების პროცესში უშუალოდ შეამოწმეთ დასტის ყველა კომპონენტი. ეს კეთდება იმისათვის, რომ დასტაში მხოლოდ სრულად შემოწმებული ნაწილები მოხვდეს.
ამავდროულად, Fraunhofer IWU მიზნად ისახავს ბუხრის გარემოსთან და მართვის პირობებთან ადაპტაციის უნარის გაუმჯობესებას. შეფლერმა განმარტა: „ჩვენი ჰიპოთეზაა, რომ ხელოვნური ინტელექტის დახმარებით, გარემოსდაცვითი ცვლადების დინამიურად რეგულირებით შესაძლებელია წყალბადის დაზოგვა. იქნება ეს ძრავის გამოყენება მაღალ თუ დაბალ ტემპერატურაზე, ძრავის გამოყენება ცარიელ ან მაღალტემპერატურულ გარემოში, ეს განსხვავებული იქნება. ამჟამად, ბუხარი მუშაობს წინასწარ განსაზღვრული ფიქსირებული სამუშაო დიაპაზონში, რაც არ იძლევა გარემოზე დამოკიდებული ასეთი ოპტიმიზაციის საშუალებას“.
ფრაუნჰოფერის ლაბორატორიის ექსპერტები თავიანთ კვლევის მეთოდებს წარმოადგენენ სილბერჰუმელის გამოფენაზე, რომელიც ჰანოვერის მესეზე 2020 წლის 20-დან 24 აპრილამდე გაიმართება. სილბერჰუმელი დაფუძნებულია Auto Union-ის მიერ 1940-იან წლებში დაპროექტებულ სარბოლო ავტომობილზე. Fraunhofer IWU-ს შემქმნელებმა ავტომობილის რეკონსტრუქციისა და თანამედროვე ტექნოლოგიური დემონსტრაციების შესაქმნელად ახალი წარმოების მეთოდები გამოიყენეს. მათი მიზანია სილბერჰუმელის აღჭურვა მოწინავე საწვავის უჯრედების ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული ელექტროძრავით. ეს ტექნოლოგია ციფრულად იქნა პროეცირებული ჰანოვერის მესეზე.
თავად Silberhummel-ის კორპუსი ასევე წარმოადგენს Fraunhofer IWU-ს მიერ შემუშავებული ინოვაციური წარმოების გადაწყვეტილებებისა და ჩამოსხმის პროცესების მაგალითს. თუმცა, აქ ყურადღება გამახვილებულია მცირე პარტიებში დაბალფასიან წარმოებაზე. Silberhummel-ის კორპუსის პანელები არ ყალიბდება დიდი საჭრელი მანქანებით, რომლებიც მოიცავს თუჯის ფოლადის ხელსაწყოების რთულ ოპერაციებს. ამის ნაცვლად, გამოიყენება ხისგან დამზადებული დედალი ყალიბი, რომლის დამუშავებაც მარტივია. ამ მიზნით შექმნილი დაზგა იყენებს სპეციალურ მანდრეს, რათა კორპუსის პანელი ნელ-ნელა დააწექვას ხის ყალიბზე. ექსპერტები ამ მეთოდს „ინკრემენტულ ფორმირებას“ უწოდებენ. „ტრადიციულ მეთოდთან შედარებით, იქნება ეს ფარი, კაპოტი თუ ტრამვაის გვერდი, ამ მეთოდით შესაძლებელია საჭირო ნაწილების უფრო სწრაფად წარმოება. მაგალითად, კორპუსის ნაწილების დასამზადებლად გამოყენებული ხელსაწყოების ტრადიციული წარმოება შეიძლება რამდენიმე თვე დასჭირდეს. ხის ყალიბის დამზადებიდან დასრულებული პანელის ტესტირებამდე ერთ კვირაზე ნაკლები დრო გვჭირდება“, - თქვა შეფლერმა.