En el Instituto Fraunhofer de Máquinas Herramienta y Tecnología de Moldeo (IWU), los investigadores están desarrollando tecnologías avanzadas para fabricar motores de pila de combustible para facilitar una producción en masa rápida y rentable. Para ello, los investigadores de IWU se centraron inicialmente directamente en el corazón de estos motores y están estudiando métodos para fabricar placas bipolares a partir de finas láminas metálicas. En Hannover Messe, Fraunhofer IWU mostrará estas y otras prometedoras actividades de investigación de motores de pila de combustible con Silberhummel Racing.
Cuando se trata de alimentar motores eléctricos, las pilas de combustible son una forma ideal de complementar las baterías para aumentar la autonomía. Sin embargo, la fabricación de pilas de combustible sigue siendo un proceso costoso, por lo que todavía quedan muy pocos modelos que utilicen esta tecnología de propulsión en el mercado alemán. Ahora los investigadores de Fraunhofer IWU están trabajando en una solución más rentable: “Utilizamos un enfoque holístico para estudiar todos los componentes de un motor de pila de combustible. Lo primero que hay que hacer es aportar hidrógeno, lo que incide en la elección de los materiales. Está directamente involucrado en la generación de energía de la pila de combustible y se extiende a la propia pila de combustible y a la regulación de la temperatura de todo el vehículo”. Sören Scheffler, director de proyectos de Chemnitz Fraunhofer IWU, explicó.
En el primer paso, los investigadores se centraron en el corazón de cualquier motor de pila de combustible: la "pila de pilas de combustible". Aquí es donde se genera energía en muchas baterías apiladas compuestas de placas bipolares y membranas de electrolito.
Scheffler dijo: “Estamos investigando cómo reemplazar las placas bipolares de grafito tradicionales con láminas metálicas delgadas. Esto permitirá que las pilas se produzcan en masa de forma rápida y económica y aumentará significativamente la productividad”. Los investigadores también están comprometidos con el control de calidad. Verifique cada componente de la pila directamente durante el proceso de fabricación. Esto es para garantizar que sólo las piezas completamente inspeccionadas puedan ingresar a la pila.
Al mismo tiempo, Fraunhofer IWU pretende mejorar la capacidad de adaptación de la chimenea al entorno y a las condiciones de conducción. Scheffler explicó: “Nuestra hipótesis es que con la ayuda de la IA, el ajuste dinámico de las variables ambientales puede ahorrar hidrógeno. Ya sea que use el motor a temperaturas altas o bajas, o que lo use en una llanura o en un ambiente de alta temperatura, será diferente. Actualmente, la pila funciona dentro de un rango operativo fijo predeterminado, lo que no permite dicha optimización dependiente del entorno”.
Los expertos del laboratorio Fraunhofer presentarán sus métodos de investigación en la exposición Silberhummel en la feria de Hannover del 20 al 24 de abril de 2020. Silberhummel se basa en un coche de carreras diseñado por Auto Union en los años 40. Los desarrolladores del Fraunhofer IWU han reconstruido el vehículo con nuevos métodos de fabricación y han creado demostradores de tecnología moderna. Su objetivo es equipar a Silberhummel con un motor eléctrico basado en tecnología avanzada de pila de combustible. Esta tecnología ha sido proyectada digitalmente en la Hannover Messe.
La propia carrocería de Silberhummel es también un ejemplo de soluciones de fabricación y procesos de moldeo innovadores desarrollados por Fraunhofer IWU. Sin embargo, la atención se centra aquí en la fabricación de bajo coste en pequeños lotes. Los paneles de la carrocería de Silberhummel no se forman con grandes máquinas de estampación, que implican operaciones complejas con herramientas de acero fundido. En su lugar se utiliza un molde hembra de madera fácil de procesar. Una máquina herramienta diseñada para este fin utiliza un mandril especial para presionar poco a poco el panel de la carrocería sobre el molde de madera. Los expertos llaman a este método "conformación incremental". “En comparación con el método tradicional, ya sea el guardabarros, el capó o el costado del tranvía, este método puede producir las piezas necesarias más rápido. Por ejemplo, la fabricación convencional de herramientas utilizadas para fabricar piezas de carrocería puede tardar varios meses. Necesitamos menos de una semana desde la fabricación del molde de madera hasta las pruebas del panel terminado”, dijo Scheffler.
Hora de publicación: 24-sep-2020