모빌리티 전환은 초미세 파이버 레이저에 달려 있습니다. 세계는 건설기계, 트럭, 승용차, 기차, 선박, 그리고 미래에는 항공기까지 모든 유형의 차량에 대해 배출가스 없는 드라이브가 필요하기 때문입니다. 독일 남부 에름스강이 흐르는 데팅엔에 위치한 EKPO Fuel Cell Technologies 기업은 모빌리티 전환 및 지속가능한 전원 공급을 위한 연료전지 공급을 목표로 합니다. 더 나아가 두 자동차 공급업체 ElringKlinger와 OPmobility의 조인트벤처는 연료전지 산업 전체의 글로벌 벤치마크가 되는 것을 목표로 하고 있습니다. 이를 위한 전제조건 중 하나는 미터 단위로 초미세, 기밀의 용접심을 만드는 것입니다. 이러한 이유로 파이버 레이저가 필요합니다.
한 번의 실수로 모든 것이 끝날 수 있습니다
Arno Bayer는 EKPO 기업에서 산업 엔지니어링의 접합기술 영역의 책임자이며, 손에 바이폴라 플레이트를 들고 있습니다. 그는 바이폴라 플레이트가 모든 연료전지에서 연결, 분배, 전도 및 냉각 등의 중요한 역할을 한다고 설명합니다. 바이폴라 플레이트는 서로 용접되어 있는 75~100마이크로미터인 두 개의 매우 얇은 금속층으로 구성되어 있습니다. 냉매가 그 사이로 흐릅니다. Bayer는 두 측면에 다양한 엠보싱 채널 구조를 가리킵니다. 한 쪽으로는 나중에 수소가 흐르고, 다른 쪽으로는 반응에 필요한 산소인 공기가 흐릅니다. "바이폴라 플레이트에는 많은 노하우가 들어있습니다. 동시에 바이폴라 플레이트는 순수한 대량생산 제품이기도 합니다. 연료전지 하나당 최대 400개가 필요하기 때문입니다. 우리는 이를 소위 스택으로 쌓습니다"라고 그는 설명합니다. 그는 EKPO 공장 뒤쪽에 있는 음료수 상자만큼 큰 완성된 연료전지를 가리킵니다. "이것이 바로 도전과제입니다. 우리는 바이폴라 플레이트에서 모든 용접심을 완벽한 기밀성과 높은 정밀도로 용접해야 합니다. 단 하나의 플레이트만 누출되어도 전체 스택, 전체 연료전지가 작동하지 않습니다."
Arno Bayer(좌측)는 TRUMP의 파이버 레이저를 믿고 사용합니다. 이 파이버 레이저는 EKPO의 높은 요구사항을 충족합니다: 초미세, 안정적인 기밀성, 동시에 초고속 용접.
연료전지에는 최대 400개의 바이폴라 플레이트가 멤브레인층과 교대로 쌓입니다.
바이폴라 플레이트의 작은 채널에는 수소와 산소가 흐릅니다.
연간 12,000km
EKPO 기업은 따라서 초미세, 안정적인 기밀성, 동시에 초고속으로 용접할 수 있는 레이저가 필요합니다. 이 경우, 초고속은 소위 험핑 속도 한계에 가까운 것을 의미하는 데, 이 속도에서는 물리적인 이유로 심에 바람직하지 않은 비드 같은 융기가 나타납니다. 심은 폭이 0.1mm이고 깊이가 약 0.15mm입니다. 바이폴라 플레이트 하나당 심의 길이는 약 3m입니다. 데팅엔 설치장소에서의 레이저는 연간 약 12,000km의 용접심을 생산해야 하는데, 이는 함부르크에서 뉴욕까지 왕복하는 해운 거리와 맞먹습니다. 우리가 이를 수행할 수 있다고 믿는 레이저는 싱글모드 파이버 레이저입니다. 그래서 우리는 TruFiber를 결정했습니다. 우리는 뛰어난 빔 품질과 공정 안정성의 조합을 중요하게 생각합니다"라고 Bayer는 말합니다. 레이저 용접에 대한 성공적인 일련의 테스트와 바이폴라 플레이트를 위한 혁신적인 클램핑 및 핸들링 시스템 개발 이후 EKPO 기업은 생산성이 높은 생산 라인을 구축하기로 결정했습니다. 레이저 빔은 바이폴라 플레이트의 두 측면을 하나의 기밀한 유닛으로 연결합니다. 이어서 까다로운 전도도 및 리크 테스트를 거쳐 바이폴라 플레이트는 스택과 모빌리티 전환에 대비할 준비가 됩니다.
