No Instituto Fraunhofer de Máquinas-Ferramenta e Tecnologia de Moldagem IWU, pesquisadores estão desenvolvendo tecnologias avançadas para a fabricação de motores de célula de combustível para facilitar a produção em massa rápida e econômica. Para esse fim, os pesquisadores da IWU inicialmente se concentraram diretamente no coração desses motores e estão estudando métodos para fabricar placas bipolares a partir de folhas metálicas finas. Na Hannover Messe, a Fraunhofer IWU apresentará essas e outras atividades promissoras de pesquisa de motores de célula de combustível com a Silberhummel Racing.
Quando se trata de alimentar motores elétricos, as células de combustível são uma forma ideal de complementar as baterias para aumentar a autonomia de condução. No entanto, a fabricação de células de combustível ainda é um processo caro, por isso ainda existem poucos modelos que utilizam esta tecnologia de acionamento no mercado alemão. Agora os pesquisadores da Fraunhofer IWU estão trabalhando em uma solução mais econômica: “Usamos uma abordagem holística para estudar todos os componentes de um motor de célula de combustível. A primeira coisa a fazer é fornecer hidrogênio, o que afeta a escolha dos materiais. Está diretamente envolvido na geração de energia da célula de combustível e se estende à própria célula de combustível e à regulação da temperatura de todo o veículo.” O gerente do projeto Chemnitz Fraunhofer IWU, Sören Scheffler, explicou.
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 muitas baterias empilhadas compostas por placas bipolares e membranas eletrolíticas.
Scheffler disse: “Estamos investigando como substituir as placas bipolares de grafite tradicionais por folhas metálicas finas. Isso permitirá que as pilhas sejam produzidas em massa de forma rápida e econômica e aumentará significativamente a produtividade.” Os pesquisadores também estão comprometidos com a garantia de qualidade. Verifique cada componente da pilha diretamente durante o processo de fabricação. Isto é para garantir que apenas peças totalmente inspecionadas possam entrar na pilha.
Ao mesmo tempo, o Fraunhofer IWU pretende melhorar a capacidade da chaminé de se adaptar ao ambiente e às condições de condução. Scheffler explicou: “Nossa hipótese é que, com a ajuda da IA, o ajuste dinâmico das variáveis ambientais pode economizar hidrogênio. Quer seja usando o motor em altas ou baixas temperaturas, ou usando o motor na planície ou em um ambiente de alta temperatura, será diferente. Atualmente, a pilha funciona dentro de uma faixa operacional fixa predeterminada, o que não permite tal otimização dependente do ambiente.”
Especialistas do Laboratório Fraunhofer apresentarão seus métodos de pesquisa na exposição Silberhummel em Hannover Messe, de 20 a 24 de abril de 2020. Silberhummel é baseado em um carro de corrida projetado pela Auto Union na década de 1940. Os desenvolvedores do Fraunhofer IWU usaram agora novos métodos de fabricação para reconstruir o veículo e criar demonstradores de tecnologia moderna. O objetivo é equipar Silberhummel com um motor elétrico baseado em tecnologia avançada de célula de combustível. Esta tecnologia foi projetada digitalmente na Hannover Messe.
A própria carroceria Silberhummel também é um exemplo de soluções inovadoras de fabricação e processos de moldagem desenvolvidos pela Fraunhofer IWU. No entanto, o foco aqui é a fabricação de baixo custo em pequenos lotes. Os painéis da carroceria da Silberhummel não são formados por grandes máquinas de estampagem, que envolvem operações complexas de ferramentas de aço fundido. Em vez disso, utiliza-se um molde fêmea feito de madeira fácil de processar. Uma máquina-ferramenta projetada para esse fim utiliza um mandril especial para pressionar pouco a pouco o painel do corpo sobre o molde de madeira. Os especialistas chamam esse método de “modelagem incremental”. “Comparado com o método tradicional, seja o para-lama, o capô ou a lateral do bonde, esse método pode produzir as peças necessárias com mais rapidez. Por exemplo, a fabricação convencional de ferramentas usadas para fazer partes do corpo 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.
Horário da postagem: 24 de setembro de 2020