WIR!-HZwo-Smart-Bipolar - Intelligente Composite-Bipolarplatten mittels Spritzprägen

Abstract

Im Rahmen des FuE-Projekts wurde auf Basis des vorab erarbeiteten Kenntnisstandes begonnen ein Versuchswerkzeug zu entwickeln, um einerseits den grundlegenden Prozess zu erforschen und die Grenzen bei der geometrischen Gestaltung der herzustellenden Bipolarhalbplatten zu ergründen. Zu diesem Zweck erfolgte die Entwicklung einer „Demonstratorplatte“, welche wesentliche Elemente eines Flussfelds enthielt, allerdings bei der Kanaltiefe, -breite und Entformungsschrägen variierte. Als weiter wichtiger Bestandteil sind die integrierte Langlöcher zu erwähnen, um deren Einflussverhalten beim Schmelzefluss näher untersuchen zu können. Weitere parallel entwickelte Formeinsätze bieteten zudem die Möglichkeit sogenannte „Blank Plates“ (ebene Platten) herzustellen. Diese sind zum einen sehr wichtige für grundlegende Parameterbestimmungen die Verwendung findenden Compounds und zum anderen das Vorprodukt für spannend herzustellenden Bipolarplatten. Damit verbunden war die Zielstellung einerseits Flussfelder zu optimieren und andererseits für die spannende Bearbeitung einen wirtschaftlichen Ansatz zu entwickeln, Bipolar-halbplatten für Kleinserien herstellen zu können. Auf Basis der gesammelten Ergebnisse wurde letztendlich ein weiteres Spritzprägewerkzeug entwickelt, gebaut und bemustert. Mit diesem konnten erfolgreich Bipolarhalbplatten sowohl im Spritzpräge- und Spritzprozess, variotherm und isotherm hergestellt werden. Als besonderes einschränkend hat sich bei der Prozessführung die Wahl des Compounds herausgestellt. Ergänzend wurden mit den hergestellten Platten Einzeller aufgebaut und deren Betriebsfähigkeit erfolgreich nachgewiesen