研究者チームは、レーザー加工技術を使用して燃料電池の生産効率を成功裏に強化しました。
チームは、燃料電池の効率を高めるためにレーザー溶接を可能にするスキャナーを使用しました。スキャナーは、厚さ0.075mmの細胞用の双極板用の材料をカットすることもできます。
これらのセル、それはは、改善するために軽くなっているため、双極板の厚さが減少しました。レーザー加工技術には薄い双極プレートがあるため、これらの細胞の効率を大幅に向上させることができます。
研究を詳述した論文「薄箔レーザー溶接中の微細構造と機械的特性に対するビーム形状の影響、 ’はジャーナルに掲載されました金属。
燃料電池メーカーの需要に対応する
研究者は、さまざまな形の大規模な薄いプレートと同時に高品質の切断を必要とする燃料電池メーカーからの要求に注意を向けました。
燃料電池の効率を高め、これらの需要を満たすために、彼らは従来の技術を使用してステージとスキャナーを同時に動かしました。
これは、切断ガス出力ノズルをステージに相互接続することにより、さまざまな形で大きな領域を溶接して切断できる「トップランプ」コンポジット処理機の開発に成功しました。
さらに、研究チームは加工精度を維持する機能を開発しました。彼らは、スキャナーの同じ車軸と外部角度のビジョンシステムをリアルタイムで自動的に修正することでこれを行いました。
このテクノロジーにより、ノズルの喉の直径の中心位置とノズルの直径から3mm以内のレーザービームの照射を修正することができます。これにより、燃料電池の効率が大幅に向上します。
研究者は、燃料電池の効率を改善する際の問題を克服しました
テクノロジーの成功にもかかわらず、チームはいくつかの問題に直面しました。
彼らは、ターンアラウンド時の加速または減速によって引き起こされる速度の変化のために、材料の形を正確に制御することは難しいと感じました。
さらに、加工プロセスを修正することが困難であるため、その品質を改善する必要がありました。
研究者は、燃料電池の効率を高めるときに処理時間と費用の増加に直面しました。切断ガスノズルを従来の高速スキャナーに取り付けるのは簡単ではないため、溶接と切断に個別の機器を使用する必要がありました。
これらの問題は現在克服されており、研究者はこの技術がさまざまな業界で使用できることを望んでいます。
韓国機械金属研究所の校長Su-Jin Leeは、次のようにコメントしています。
「新しく開発された技術は、燃料電池の双極板の厚さがますます薄くなるため、機械加工品質の改善のために燃料電池市場からの需要に対応できるという点で意味があります。
全体として、このプロセスは、スキャナーのビジョンシステムによるより正確な位置補正により、クロスカップリングエラーを減らすことにより、機械加工の品質を向上させるのに役立ちます。高速溶接と部分的な切断を介して燃料電池の効率を高めるのに役立ちます。
