Bereits kleine Elektrolyseure benötigen eine große Anzahl von Bipolarplatten, um aus Strom Wasserstoff zu produzieren. Bei der Schweißverbindung der Platten setzt das Elektronstrahlschweißen neue Maßstäbe.
Steigerwald Strahltechnik GmbH entwickelte die Funktionsumfänge der Elektronenstrahlanlage nach genauer Maßgabe des Fraunhofer IWU.
Fraunhofer IWU
Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU will das Elektronstrahlschweißen für die Elektrolyseurfertigung perfektionieren. Gegenüber dem Laserstrahlscannerschweißen, das viele Hersteller momentan für das Fügen von Bipolarplatten nutzen, soll das Verfahren entscheidende Vorteile bringen.
Zum Beispiel komme es ohne träge Lenkungsmechanik aus, sodass der Elektronenstrahl verzögerungsfrei geführt werden könne, so Fraunhofer IWU. Auch ließen sich dank der Möglichkeit zur schnellen Ablenkung des Strahls mehrere Prozesszonen gleichzeitig bearbeiten, wo bislang eine Fügestelle nach der anderen abgearbeitet werden müsse. Zudem könnten Vor- und Nachwärmprozesse nahezu gleichzeitig erfolgen.
"Höchstmögliche Schweißnahtqualität"
Aus qualitativer Sicht spreche außerdem für die Technik, dass sie unter Vakuumbedingungen zum Einsatz komme. Das garantiere, dass es keine störenden Schwankungen von Luftdruck oder Luftfeuchtigkeit gebe. Projektleiter Patrick Urbanek: „Mit der Vakuumtechnik können wir äußere Einflussfaktoren ausschließen und die aus heutiger Sicht höchstmögliche Schweißnahtqualität erzielen.“
Die Elektronenstrahlanlage, mit der das Team um Urbanek nun im Rahmen des vom Bundesministerium für Forschung und Bildung lancierten Ideenwettbewerbs „Wasserstoffrepublik Deutschland“ forscht, ist die erste Maschine dieser Art. Entwickelt wurde sie von der Firma Steigerwald nach Maßgabe des Fraunhofer IWU.