Das Graebener® Produktionslabor Ihre Idee greifbar gemacht.
Unsere Leistungen
Prototyping: Sicherheit für Brennstoffzelle und Elektrolyseur
In unserem Graebener® Produktionslabor sind wir in der Lage, Ihre Ideen bereits vor der Fertigung greifbar zu machen. Unsere für das Prototyping eingesetzten Anlagen werden mit Blick auf wachsende Marktanforderungen stetig weiterentwickelt und liefern somit handfeste, hochqualitative Ergebnisse zur Verifizierung der Herstellbarkeit Ihres Bipolarplattendesigns. Damit Sie schnell und kosteneffizient entscheiden können, ob Ihr originales Design oder unsere Optimierungsideen tatsächlich umsetzbar sind, prüfen wir dieses anhand eines ausgewählten Bereiches der Platte als Testgeometrie – das spart Zeit und Kosten.
Für die Verifizierung arbeiten wir mit unseren eigens entwickelten und patentierten Maschinenkonzepten – bestehend aus Graebener® Hydroformingpressen, Graebener® Schneidanlage, Graebener® Schweißanlage und Graebener® Richtanlage –, die ideal für eine große Bandbreite von Plattendimensionen und Materialien ab einer Folienstärke von 50 μm geeignet sind und mit denen wir engste Radien realisieren können.
Kleinserien: Schnelle praktische Ergebnisse
Bevor Sie den nächsten Schritt gehen und in Ihre eigene Graebener® Fertigungstechnik investieren, unterstützen wir Sie im Rahmen unserer Services gerne bei der Fertigung Ihrer Platte – von kleinsten Losgrößen bis hin zur Kleinserie mit Kapazitäten von bis zu 50.000 Teilen pro Jahr. Unsere Qualität spricht für sich: Bisher haben wir mehr als 90 Kundendesigns realisiert und mehr als 110.000 Teile gefertigt.
Möchten Sie zukünftig eine eigene Fertigung aufbauen, können die Prozessparameter aus unserem Produktionslabor eins zu eins auf Ihre eigenen Graebener® Anlagen übertragen werden. Von der Erstberatung über die Machbarkeitsanalyse und den Werkzeugbau bis hin zur optimalen Herstellung fließen unsere Erfahrungen in Ihre individuelle Anlagenlösung mit ein.
Von der Testgeometrie bis zur Kleinserie Was wir im Produktionslabor für Sie leisten: Möglichkeiten, Prozessschritte und technische Besonderheiten
Material
Umformen
Schneiden
Schweißen
Richten
Messen/Prüfen
Dichtprüfen
Beschichtung
Material
Bei der Herstellung von Bipolarplatten fokussiert sich der Markt gemeinhin auf Edelstahl. Wir denken Material weiter: Gerade weil beispielsweise Materialien mit einer Dicke von nur 50 µm Verwendung finden oder in der Elektrolyse auch Titan genutzt wird, bieten wir mit unserem Material-Know-how einen entscheidenden Mehrwert. Vom Wissen über das Verhalten unterschiedlicher Werkstoffe im Umformprozess bis hin zur Bewertung der Leistungsfähigkeit in der Verarbeitung – mit unserem Produktionslabor bieten wir Ihnen für die Herstellung Ihrer Bipolarplatten von Anfang an Gewissheit in Sachen Material. Ganz gleich, ob Sie Edelstahl, Titan, Kupfer, plattierte oder vorbeschichtete Werkstoffe, wie z.B. Alleima Sanergy®, verarbeiten wollen.
Umformen
Da es für Bipolarplatten bis heute noch keinen Produkt-Standard gibt, bleiben wir in Sachen Fertigung von Anfang an flexibel. Wir ermitteln mit Ihnen die Grenzwerte der ausformbaren Geometrien, um möglichst genau Ihr Design zu realisieren. Das gilt auch für die Dimensionen Ihrer Platten. Ob dünnste Materialien ab 50 µm oder Plattengrößen von bis zu 2.500 cm², wir können flexibel in unserem Produktionslabor durch das Hydroforming auf Ihre Vorgaben reagieren. Darüber hinaus realisieren wir für Sie verschiedenste Testgeometrien in unterschiedlichsten Größen, um auch hier die Möglichkeiten der Ausformung bis an die Grenzen auszuloten.
Schneiden
Da die Schnittkanten der Einzel- bzw. Bipolarplatten u. a. als Ausrichtelemente in Folgeprozessen genutzt werden und jegliche Abweichung zwischen der Beschnittkontur und den umgeformten Kanalstrukturen im Betrieb der Brennstoffzelle oder des Elektrolyseurs zu Problemen führen kann, ist beim Schneiden der Platten besondere Präzision gefordert. Ebenso hat die Schnittkantenqualität maßgeblichen Einfluss auf die Qualität des finalen Produktes. Mit dem Laserschmelzschneiden nutzen wir in unserem Produktionslabor ein Verfahren, das eben diese hohe Präzision und Qualität liefert. Und das ohne nennenswerte Wartungskosten oder Toleranzprobleme durch Werkzeugverschleiß. Damit ist Passgenauigkeit auch bei komplexen Strukturen garantiert.
Schweißen
Beim Schweißen der Platten setzen wir auf unsere bewährte Laserscanner-Technologie. Bei diesem Schweißverfahren wird nicht die Schweißoptik mechanisch und somit zeitaufwändig bewegt, sondern der Strahl über ein Spiegelsystem auf den jeweiligen Schweißpunkt gelenkt. Durch den statischen Aufbau des Lasers ermöglicht unsere Schweißtechnologie extrem hohe Geschwindigkeiten – und spart Ihnen somit wertvolle Zeit. Gleichzeitig stellen wir durch geringste Spotgrößen des Laserstrahls sicher, dass wir auch in den Kanalstrukturen prozesssicher schweißen.
Richten
Sowohl bei der Herstellung von Metallen als auch bei der Ausformung der komplexen dreidimensionalen Geometrie der Bipolarplatten entstehen Eigenspannungen in den Materialien. Infolgedessen beinhalten metallische Bipolarplatten trotz aller technologischer und prozesstechnischer Präzision immer eine gewisse Eigenspannung, die sich in Form einer Krümmung zeigt. Mit unserer Richtanlage eliminieren wir spannungsbedingte Krümmungen nahezu vollständig. Unsere Technologie ist so ausgelegt, dass das Richten berührungslos verläuft. Es nimmt weder Einfluss auf die Oberfläche und eine mögliche Beschichtung noch auf die eingeformte Geometrie.
Messen/Prüfen
Für die Bewertung der Qualität einer Bipolarplatte sind präzise Messmethoden ausschlaggebend. Die Qualität wiederum bemisst sich in der Präzision der Kanalstrukturen, Wanddickenhomogenität, in flachen Kontaktflächen, sauberen Schnittkanten und punktgenauen Schweißnähten. Mittels Schliffpräparation prüfen wir diese Parameter – und können somit die Qualität und Ausprägung auf mikroskopischer Ebene bewerten.
Dichtprüfen
Die Endkontrolle jeder einzelnen Bipolarplatte mittels Leckageprüfung ist für die Funktionalität eines Brennstoffzellensystems essentiell. Bereits eine einzelne undichte Platte würde zu einem Ausfall des Stacks und damit des Gesamtsystems führen. Deshalb durchlaufen alle in unserem Produktionslabor gefertigten Platten eine 100%ige Dichtigkeitsprüfung. Dabei erfolgt eine Beaufschlagung der einzelnen Medienbereiche der geschweißten Bipolarplatte mit Druckluft, um diese hinsichtlich der Dichtigkeit zu kontrollieren.
Beschichtung
Für uns ist Hydroforming als Umformverfahren auch deshalb ideal, weil die Vorbeschichtung der Platten durch ausbleibende mechanische Einwirkung nicht beschädigt wird. Die Qualität bleibt unberührt, denn die Umformung hat keinen Einfluss auf die vorbeschichteten Materialien. Sollten Sie hingegen ein Post-Coating der geformten oder auch final verschweißten Bipolarplatte wünschen, so steht Ihnen dazu unser Partnernetzwerk zur Verfügung.
Die Technologien für optimale Performance
Hydroforming
Unsere patentierte Graebener Hydroformingpresse haben wir speziell für die wirtschaftliche Fertigung metallischer Bipolarplatten entwickelt und zur Serienreife gebracht.
Mit unserem Sandwich-Werkzeug können pro Hub mühelos mehrere Platten gleichzeitig gefertigt werden, z.B. die Kathoden- und die Anodenseite.
Schneiden
Mit dem Laserschmelzschneiden nutzen wir ein Verfahren, das eine sehr hohe Präzision und Qualität liefert.
Und das ohne nennenswerte Wartungskosten oder Toleranzprobleme durch Werkzeugverschleiß.
Damit ist Passgenauigkeit auch bei komplexen Strukturen garantiert.
Schweißen
Wir bringen Ihre Bipolarplatten für Brennstoffzellen oder Elektrolyseure nicht nur präzise in Form. Wir stehen Ihnen auch für den Folgeprozess Schweißen als erfahrener Technologie- und Anlagenpartner zur Seite.
Wie beim Schneiden nutzen wir auch hier die Vorteile der Laser-Technologie. Profitieren Sie von unserer langjährigen und praktischen Erfahrung.
Richten
Unsere eigens entwickelte und weltweit einzigartige Richtanlage bietet erstmalig die Möglichkeit, ebene Bipolarplatten zu realisieren.
Eine notwendige Voraussetzung sowohl für eine wirtschaftliche Stackproduktion als auch für eine hohe Performance und Langlebigkeit der Stacks.
