Fraunhofer Makine Aletleri ve Kalıplama Teknolojisi Enstitüsü IWU'da araştırmacılar, hızlı ve uygun maliyetli seri üretimi kolaylaştırmak için yakıt hücresi motorlarının üretiminde gelişmiş teknolojiler geliştiriyorlar. Bu amaçla, IWU araştırmacıları başlangıçta doğrudan bu motorların kalbine odaklandılar ve ince metal folyolardan bipolar plakalar yapma yöntemlerini inceliyorlar. Fraunhofer IWU, Hannover Messe'de Silberhummel Racing ile birlikte bu ve diğer umut vadeden yakıt hücresi motoru araştırma faaliyetlerini sergileyecek.
Elektrikli motorlara güç sağlama söz konusu olduğunda, yakıt hücreleri sürüş menzilini artırmak için bataryaları desteklemenin ideal bir yoludur. Bununla birlikte, yakıt hücrelerinin üretimi hala maliyetli bir süreçtir, bu nedenle Alman pazarında bu tahrik teknolojisini kullanan çok az model bulunmaktadır. Şimdi Fraunhofer IWU araştırmacıları daha uygun maliyetli bir çözüm üzerinde çalışıyor: “Yakıt hücresi motorundaki tüm bileşenleri incelemek için bütünsel bir yaklaşım kullanıyoruz. Yapılacak ilk şey, malzeme seçimini etkileyen hidrojeni sağlamaktır. Bu, doğrudan yakıt hücresi güç üretimine dahil olur ve yakıt hücresinin kendisine ve tüm aracın sıcaklık düzenlemesine kadar uzanır.” diye açıkladı Chemnitz Fraunhofer IWU proje yöneticisi Sören Scheffler.
İlk adımda, araştırmacılar herhangi bir yakıt hücresi motorunun kalbine, yani "yakıt hücresi yığınına" odaklandılar. Burası, bipolar plakalar ve elektrolit membranlardan oluşan birçok katmanlı bataryada enerjinin üretildiği yerdir.
Scheffler şunları söyledi: “Geleneksel grafit bipolar plakaları ince metal folyolarla nasıl değiştirebileceğimizi araştırıyoruz. Bu, yığınların hızlı ve ekonomik bir şekilde seri üretilmesini sağlayacak ve verimliliği önemli ölçüde artıracaktır.” Araştırmacılar ayrıca kalite güvencesine de önem veriyor. Üretim sürecinde yığındaki her bir bileşeni doğrudan kontrol ediyorlar. Bu, yalnızca tamamen incelenmiş parçaların yığına girebilmesini sağlamak içindir.
Aynı zamanda Fraunhofer IWU, bacanın çevreye ve sürüş koşullarına uyum sağlama yeteneğini geliştirmeyi hedefliyor. Scheffler şöyle açıkladı: “Hipotezimiz, yapay zeka yardımıyla çevresel değişkenleri dinamik olarak ayarlayarak hidrojen tasarrufu sağlayabileceğimiz yönünde. Motorun yüksek veya düşük sıcaklıklarda kullanılması veya düzlükte veya yüksek sıcaklık ortamında kullanılması fark edecektir. Şu anda baca, önceden belirlenmiş sabit bir çalışma aralığında çalışıyor ve bu da çevreye bağlı optimizasyona izin vermiyor.”
Fraunhofer Laboratuvarı uzmanları, 20-24 Nisan 2020 tarihleri arasında Hannover Messe'de düzenlenecek Silberhummel sergisinde araştırma yöntemlerini sunacaklar. Silberhummel, 1940'larda Auto Union tarafından tasarlanan bir yarış otomobiline dayanmaktadır. Fraunhofer IWU geliştiricileri, aracı yeniden yapılandırmak ve modern teknoloji gösterim araçları oluşturmak için yeni üretim yöntemleri kullandılar. Amaçları, Silberhummel'i gelişmiş yakıt hücresi teknolojisine dayalı bir elektrik motoruyla donatmaktır. Bu teknoloji, Hannover Messe'de dijital olarak sergilendi.
Silberhummel gövdesi de Fraunhofer IWU tarafından geliştirilen yenilikçi üretim çözümleri ve kalıplama süreçlerinin bir örneğidir. Ancak burada odak noktası, küçük partiler halinde düşük maliyetli üretimdir. Silberhummel'in gövde panelleri, dökme çelik aletlerin karmaşık işlemlerini içeren büyük pres makineleriyle şekillendirilmez. Bunun yerine, işlenmesi kolay ahşaptan yapılmış dişi bir kalıp kullanılır. Bu amaçla tasarlanmış bir takım tezgahı, özel bir mandrel kullanarak gövde panelini ahşap kalıp üzerine azar azar bastırır. Uzmanlar bu yönteme "aşamalı şekillendirme" diyor. Scheffler, "Geleneksel yöntemle karşılaştırıldığında, ister çamurluk, ister kaput, isterse tramvayın yan tarafı olsun, bu yöntem gerekli parçaları daha hızlı üretebilir. Örneğin, gövde parçaları yapmak için kullanılan aletlerin geleneksel üretimi birkaç ay sürebilir. Ahşap kalıbın üretiminden bitmiş panelin testine kadar bir haftadan daha az bir süreye ihtiyacımız var" dedi.
Yayın tarihi: 24 Eylül 2020