No Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Máquinas-Ferramenta e Moldagem IWU, pesquisadores estão desenvolvendo tecnologias avançadas para a fabricação de motores de células a combustível, visando facilitar a produção em massa rápida e com baixo custo. Para isso, os pesquisadores do IWU concentraram-se inicialmente no núcleo desses motores e estão estudando métodos para a fabricação de placas bipolares a partir de finas lâminas metálicas. Na Hannover Messe, o Fraunhofer IWU apresentará essas e outras atividades promissoras de pesquisa em motores de células a combustível em parceria com a Silberhummel Racing.
Quando se trata de alimentar motores elétricos, as células de combustível são uma maneira ideal de complementar as baterias e aumentar a autonomia. No entanto, a fabricação de células de combustível ainda é um processo caro, por isso ainda existem poucos modelos que utilizam essa tecnologia de propulsão no mercado alemão. Agora, pesquisadores do Fraunhofer IWU estão trabalhando em uma solução mais econômica: “Utilizamos uma abordagem holística para estudar todos os componentes de um motor de célula de combustível. O primeiro passo é fornecer hidrogênio, o que influencia a escolha dos materiais. Ele está diretamente envolvido na geração de energia da célula de combustível e se estende à própria célula e à regulação da temperatura de todo o veículo”, explicou Sören Scheffler, gerente de projetos do Fraunhofer IWU em Chemnitz.
Na primeira etapa, os pesquisadores se concentraram no coração de qualquer motor de célula de combustível: a "pilha de células de combustível". É aqui que a energia é gerada em várias baterias empilhadas, compostas por placas bipolares e membranas de eletrólito.
Scheffler afirmou: “Estamos investigando como substituir as placas bipolares de grafite tradicionais por finas lâminas de metal. Isso permitirá a produção em massa de células solares de forma rápida e econômica, aumentando significativamente a produtividade.” Os pesquisadores também estão comprometidos com o controle de qualidade. Cada componente da célula solar é verificado diretamente durante o processo de fabricação. Isso garante que apenas peças totalmente inspecionadas entrem na célula.
Ao mesmo tempo, o Fraunhofer IWU visa aprimorar a capacidade da chaminé de se adaptar ao ambiente e às condições de condução. Scheffler explicou: “Nossa hipótese é que, com o auxílio da IA, o ajuste dinâmico das variáveis ambientais pode economizar hidrogênio. Seja utilizando o motor em altas ou baixas temperaturas, ou em terrenos planos ou em ambientes de alta temperatura, o desempenho será diferente. Atualmente, a chaminé opera dentro de uma faixa fixa predeterminada, o que não permite essa otimização dependente do ambiente.”
Especialistas do Laboratório Fraunhofer apresentarão seus métodos de pesquisa na exposição Silberhummel, na Hannover Messe, de 20 a 24 de abril de 2020. O Silberhummel é baseado em um carro de corrida projetado pela Auto Union na década de 1940. Os desenvolvedores do Fraunhofer IWU utilizaram novos métodos de fabricação para reconstruir o veículo e criar demonstradores de tecnologia moderna. Seu objetivo é equipar o Silberhummel com um motor elétrico baseado em tecnologia avançada de células de combustível. Essa tecnologia foi projetada digitalmente na Hannover Messe.
A própria carroceria do Silberhummel também é um exemplo de soluções inovadoras de fabricação e processos de moldagem desenvolvidos pelo Fraunhofer IWU. No entanto, o foco aqui é a fabricação de baixo custo em pequenos lotes. Os painéis da carroceria do Silberhummel não são formados por grandes máquinas de estampagem, que envolvem operações complexas com ferramentas de aço fundido. Em vez disso, utiliza-se um molde fêmea de madeira, fácil de processar. Uma máquina-ferramenta projetada para esse fim usa um mandril especial para pressionar o painel da carroceria, pouco a pouco, sobre o molde de madeira. Os especialistas chamam esse método de "moldagem incremental". "Comparado com o método tradicional, seja para o para-lama, o capô ou a lateral do veículo, esse método permite produzir as peças necessárias mais rapidamente. Por exemplo, a fabricação convencional das ferramentas usadas para fazer as peças da carroceria pode levar vários meses. Precisamos de menos de uma semana desde a fabricação do molde de madeira até o teste do painel acabado", disse Scheffler.
Data da publicação: 24/09/2020