Cevotec-systeem bespaart tijd, materiaal bij de productie van waterstofopslagvaten

Bron | Cevotec

Cevotec (München, Duitsland) presenteert zijn fiber patch-plaatsingssysteem als een oplossing om materiaal, kosten en 20% tijd te besparen bij de fabricage van op composieten gebaseerde hogedruk waterstofopslagvaten voor brandstofcel-elektrische voertuigen (FCEV).

Volgens Cevotec hebben waterstofaangedreven FCEV's een snelle brandstoftoevoer en een groter bereik in vergelijking met auto's op batterijen, terwijl ze de prestatievoordelen van de elektrische aandrijflijn behouden. Een van de uitdagingen voor deze technologie is echter het hoge aantal vezels dat nodig is om waterstofopslagvaten te bouwen, zegt Cevotec, evenals de wens om minder dure vezels te gebruiken. De oplossing van Cevotec zijn de productiesystemen uit de SAMBA-serie, die in 2018 een JEC Innovation Award wonnen.

"Het wikkelen van eindeloze vezels rond de voering is het beste voor het cilindrische deel", zegt Dr. Neven Majic, executive VP van Cevotec. "Maar filamentwikkeling bij de koepels betekent overtollig materiaal op het cilindrische deel - wat zich vertaalt in overgewicht en kosten van het eindproduct."

De oplossing van Cevotec is om koolstofvezelpleisters aan te brengen in de koepelgebieden, met hetzelfde materiaal, alleen in patchvorm. "De patches zijn ontworpen om precies de gebieden te bedekken die problemen veroorzaken bij het wikkelen van filamenten", legt Majic uit. Met patchversterkingen op de voeringkoepels in een eerste stap, worden de gepatchte voeringen doorgegeven aan het filamentwikkelproces, dat dan naar verluidt minder materiaal en productietijd nodig heeft voor de koepelgebieden.

Het patchen van de domes wordt gedaan door Cevotec's SAMBA Series productie systemen. "De Fiber Patch Placement [FPP]-technologie snijdt patches uit vezelmateriaal en plaatst ze afzonderlijk op posities die zijn berekend door CAE-software ARTIST STUDIO", zegt Majic. Eén FPP-systeem zou schepen voor meerdere wikkelmachines versterken, en Cevotec zegt dat fabrikanten minimaal 20% materiaal- en cyclustijdbesparingen kunnen realiseren.

Toepassingsgebieden voor FPP omvatten ook veel componenten in de ruimtevaart en nieuwe stedelijke luchtmobiliteit, die momenteel allemaal handmatig worden geproduceerd. Het bedrijf heeft ook een reeks productiecelconfiguraties geconceptualiseerd om het productieproces af te stemmen op de verschillende toepassingen.

“De auto-industrie heeft miljarden geïnvesteerd in elektrische brandstofcelvoertuigen, maar er rijden nog maar heel weinig auto's in onze straten. Een van de grotere uitdagingen is om waterstof efficiënt en veilig op te slaan in het voertuig”, zegt Thorsten Groene, CEO Cevotec. "Er is een werkdruk tot 700 bar in de tanks, wat zich vertaalt in ongeveer 10 kilogram koolstofvezel voor 1 kilogram waterstofopslag - een zeer hoge verhouding."