2023 年 2 月 23 日消息
Cell Impact Forming? 是一種用于燃料電池流動板的高速生產工藝。
燃料電池和電解行業面臨的最大挑戰是目前缺乏可擴展的生產工藝和流動板生產的高組件成本。使用傳統的級進沖壓技術擴大生產成本高得令人望而卻步且具有挑戰性。此外,所需的傳統沖壓設備非常大,通常需要昂貴的工廠設施,這使得該技術在流動板產量增加時不太適用。
現在,有一個可用的解決方案——Cell Impact Forming?。它是一種經濟高效的制造方法,對環境友好,原型制作和小批量靈活,并且由于設備尺寸小和工具成本低,易于擴展以進行大批量生產。
什么是 Cell Impact Forming??
電堆碰撞成型是一項植根于國防工業的創新技術。它使用一次沖程高速工藝來利用金屬在受到巨大沖擊力時的物理特性。
Cell Impact Forming 的高速工具沖擊金屬板,而不是緩慢地將金屬板擠壓和拉伸成首選形狀。能量轉移使金屬在高應變區域瞬間變硬,從而大大減少了材料不必要的變薄。結果是流量板具有無與倫比的均勻材料厚度和設計精度。
更好的是,這種成型方法不需要任何潤滑。該過程是完全干燥的,消除了對水基除油的大量投資,避免了危險廢物。此外,Cell Impact Forming 僅需傳統技術成型板所需能量的一小部分。
質量和環境方面,再加上設備尺寸小,使該技術成為最具成本效益、綠色和可擴展的金屬流動板生產方法。
新的工具標準
模具是金屬成型的重要組成部分。Cell Impact 已與歐洲領先的工具制造商合作超過十年,以開發用于高精度工具生產的工藝、材料和涂層。我們的工具沒有移動部件,大大減少了磨損和維護。這些工具可實現以下出色的質量結果:
- 均勻深度:該工具均勻分布沖擊能量,從而形成非常一致的深度——流量板的一個關鍵特征;
? 最小的壁厚減薄:由于高速,應變率硬化減少了關鍵區域的材料減薄;
? 工具壽命延長四到五倍:經驗證,即使經過兩百萬個流動板后,我們的工具仍處于公差范圍內。
緊湊且易于擴展
與傳統成型方法相比,單元沖擊成型是一種截然不同的技術,但它作為大規模生產金屬流動板的首選方法而迅速獲得認可。
成型設備結構緊湊、重量輕,現在占地面積僅為 1.5 x 1.5m。組裝或安裝設備需要一周的時間,一般可以在標準廠房內安裝,無需任何地面改造。
快速需求響應
成型機也易于維護——這在生產更大容量的流量板時具有至關重要的成本優勢。一個燃料電池堆中有大約 400 個雙極板,即使是很小的堆體積也需要很大的生產能力。憑借通過快速增加額外產能來響應需求的能力,Cell Impact Forming 可以顯著促進燃料電池快速上市。
完整的雙極板生產線
自 2018 年以來,Cell Impact 已經開展了 50 多個流板項目,創造了大量的應用和工藝工程專業知識。我們與合作伙伴一起,不斷創新和開發用于雙極流動板生產的機械和方法。今天,我們擁有范圍廣泛的雙極板批量生產工藝。
可制造性設計 (DFM) 服務
憑借我們在雙極板制造方面的豐富經驗,我們與客戶密切合作,優化他們的設計,以實現最佳成本和質量。在 DFM 過程中,需要設計所需的工具和夾具,通常涉及根據我們先進模擬工具的經驗和結果改進流板幾何形狀。
大批量和小批量切割方法
板材成型后,從板材上切下最外緣和孔。Cell Impact 的理念是將成型和切割分離到不同的過程中,以最大限度地提高每個過程的能力和工具耐用性。根據要求的體積和設計的成熟度,我們提供兩種可產生出色切割質量和最小毛刺的替代方案:
- 激光切割:對于中小批量和不太成熟的設計,激光切割是
最經濟的選擇。激光切割可輕松改變切割路徑,無需昂貴的高精度工具;和 - 機械切割:對于較大的體積,成熟的設計和較大的體積應使用機械切割以降低每板成本。Cell Impact 使用具有較長壽命的創新型高精度切削工具,提供與 Cell Impact Forming 中的工具類似的成本和質量優勢。
創建雙極流板
Cell Impact 通常使用激光焊接將陽極板和陰極板連接成雙極板。高精度夾具和焊接模式是焊接質量和工藝穩定性的關鍵參數。多年來,我們在設計自己的夾具和優化防漏焊焊接模式方面積累了豐富的經驗。
泄漏測試雙極流板
雙極板使用共同開發的行業首創的自動化氦氣泄漏測試系統進行測試。它將通過準確測試冷卻劑、反應物或舷外泄漏來驗證材料和焊縫的完整性。
清潔——去除灰塵或顆粒
Cell Impact 提供可選的干法和濕法清潔方法,用于去除灰塵和顆粒。根據要求,這些清潔步驟可以放置在生產過程中的不同階段。
質量控制
為確保一致、高質量的流板,我們使用高精度測量設備進行檢測。
涂層
Cell Impact Forming 的一個高度贊賞的元素是它適用于預涂層金屬,因為涂層在成型過程中在關鍵區域保持完好無損。此外,Cell Impact Forming 可在未涂層材料上產生均勻的表面粗糙度,簡化后涂層,因為該過程可以更高程度地定制以優化涂層完整性。
卡爾斯科加生產中心
Cell Impact 位于瑞典 Karlskoga 的生產設施正在成長為世界上最大的雙極板生產工廠之一。Karlskoga 與斯德哥爾摩、哥德堡和奧斯陸市中心的距離大致相同,從世界任何地方均可輕松抵達。
6,000 平方米的工廠空間可容納十多條帶有下游工藝設備的單元碰撞成型生產線,有可能成為世界上最大的流動板產量之一。
不斷發展的國際市場
Cell Impact 服務于全球市場,其客戶是世界上一些最大的燃料電池公司。一個關鍵的客戶群是燃料電池制造商提供氫動力燃料電池來為叉車、汽車、輪船、飛機和卡車供電。燃料電池的其他應用包括用于移動網絡、醫院和數據中心的備用電源。用于電解槽的雙極板代表了 Cell Impact 的另一個不斷增長的細分市場。
降低燃料電池的成本
堆的成本仍然是氫燃料電池系統的重要組成部分。Cell Impact 的使命是通過降低高質量雙極板的成本,為增加氫技術的應用掃清道路。這包括使 Cell Impact Forming 生產技術成為擴大綠色氫產業以減少對化石燃料的依賴和應對氣候變化的關鍵貢獻者。
未來該何去何從?
氫工業正在加速發展,對流量板的需求也在增長,可能比我們幾年前預期的要快得多。
這對 Cell Impact 來說是一個獨特的機會,因為可以快速安裝 Cell Impact Forming 以增加產能。此外,我們可以為需要更靈活采購選項的客戶快速建立區域或本地生產中心或工廠中工廠解決方案。
Cell Impact 是一家創新型公司,正在接受挑戰以滿足全球客戶的成本、質量和可擴展性要求。
Cell Impact Forming? – 亮點:
一種具有成本效益的綠色技術——解決流動板生產規模擴大的巨大挑戰:
- 武器技術轉換為高速機器元素;
- 可在短時間內大量建造的緊湊型設備;
- 易于直接安裝在工業地板上;無廠房;
- 低復雜性意味著低資本支出和運營支出;
- 生命周期模具成本低,壽命延長四到五倍或 200 萬次成型循環;
- 預涂層或后涂層不銹鋼或鈦材料的卓越品質;和
- 免潤滑、零水清洗、低功耗=綠色性能。
來源:https://www.innovationnewsnetwork.com/swedens-cell-impact-scales-flow-plate-production-with-unique-technology/30307/