Mit Hydroforming zum besseren Produkt Die Technologie für optimale Performance
Im Detail: Was ist Hydroforming?
Als Pionier im Hydroforming setzen wir bei der Herstellung von Bipolarplatten ganz bewusst auf das Verfahren, für das wir nicht zuletzt weltweit als Experte bekannt sind. Die Vorteile des Hydroformings liegen dabei auf der Hand:
Das Hydroforming – auch Außenhochdruckumformung (AHU) genannt – ist ein wirkmedienbasiertes Umformverfahren. Eine Metallfolie wird in eine Werkzeuggravur eingelegt und unter sehr hohem Druck mittels einer Wasser-Öl-Emulsion in das formgebende Werkzeug expandiert (vgl. Skizze).
Dank der gleichmäßigen Druckverteilung über die gesamte Platinenfläche werden eine homogene Materialstärkenverteilung erzielt und abrupte Spannungsübergänge verhindert. So können selbst kleinste Radien ausgeformt werden. Die Materialrückfederung bleibt gering.
Die Vorteile des Hydroformings
Mit der sogenannten Außenhochdruckumformung lassen sich mit extrem dünnen Materialien ab 50 μm filigranste Strukturen in Serie realisieren. Im Gegensatz zur mechanischen Umformung, die auf den ersten Blick gerade für die Serienfertigung kosteneffizienter erscheinen mag, bietet Hydroforming zahlreiche Vorzüge, die sich nachhaltig auszahlen.
Weil es bei der Bipolarplattenfertigung um wiederholbare Präzision, Detailgenauigkeit und hohe Wertigkeit geht, ist Hydroforming aus unserer Sicht das optimale Verfahren – und eines der Qualitätsmerkmale, die Graebener® Bipolar Plate Technologies nachhaltig zu Ihrem Wettbewerbsvorteil macht.
Eigenschaften der Graebener® Hydroformingplatte
und einer mechanisch hergestellten Platte
| Kriterien | Graebener® Hydroformingplatte | Mechanisch hergestellte Platte |
| Wiederholgenauigkeit im Prozess | Sehr hoch | Gut |
| Elastizität nach der Umformung | Hoch elastisch durch schonende Umformung mit integrierter Kühlung | Durch Kaltverfestigung deutlich reduziert |
| Wanddicken-Variation | Sehr homogen über den gesamten Kanalquerschnitt | Heterogen (Einschnürungen) |
| Eignung für vorbeschichtete Materialien | Ideal: keine Reibung auf der Wasserseite | Wegen Reibung im Werkzeug nur bedingt einsetzbar |
| Kontaktflächen | Nahezu ideale Ausprägung der flachen Kontaktflächen | Gute Ausprägung |
| Verwendung von verschiedenen Materialstärken in einem Werkzeug | Flexibel: je Werkzeug können unterschiedliche Materialstärken verwendet werden | Nicht möglich |
| Anpassung der Herstellparameter im Umformprozess | Flexibel | Nicht möglich |
| Werkzeugkosten | Gering: weniger Verschleiß und weniger Werkzeuge | Hoch |
| Anzahl der Werkzeugstufen | Eine | Mehrere (Folgeverbundwerkzeug) |
Beispielhafte Graebener® Hydroformingplatten
Folienstärke: 100 μm, Material: Alleima Sanergy® LT (316L)
Folienstärke: 50 μm, Material: 304L
Folienstärke: 100 μm, Material: Titan Grade 1