BBG presenteert zelfsluitende HP-RTM-mallen voor de productie van compacte waterstoftanks van CFRP

Fotocredits:BBG

Machinefabrikant BBG GmbH &Co. KG (Mindelheim, Duitsland) heeft op 16 september een concept gepresenteerd voor zelfsluitende hogedruk-harstransfergietmatrijzen (HP-RTM) die een snelle en reproduceerbare productie van compacte, modulaire koolstofvezel- versterkte kunststof (CFRP) waterstoftanks voor verschillende voertuigen. Voldoende voor serieproductie, het proces vereist geen pers of verdere productieapparatuur, zoals autoclaven voor het uitharden.

Omdat compacte tanks zijn gemaakt van afzonderlijke cilindermodules van CFRP, kunnen ze volgens BBG precies worden aangepast aan de beschikbare installatieruimte in een voertuig. Verder zou een tank gevuld met een interne druk van 700 bar een actieradius mogelijk maken die vergelijkbaar is met die van verbrandingsmotoren voor personen- en bedrijfsvoertuigen op waterstof.

Tijdens het productproces, zegt BBG, worden de binnenschalen van de cilinders (aangeduid als "liners") omvlochten met koolstofvezel (Fig 2). Vervolgens worden de voorbereide plano's in een tweedelige mal gestoken; Per bewerking kunnen maximaal 15 cilinders met een diameter van 50 millimeter of meer tegelijk worden geproduceerd. Nadat de verwarmde mal autonoom is gesloten, wordt onder hoge druk een dunvloeibaar mengsel op harsbasis geïnjecteerd. Dit mengsel dringt door de koolstofvezelvlecht en omsluit de afzonderlijke vezels gelijkmatig en zonder defecten in het proces. Na uitharding in de mal, merkt BBG op, kunnen de afgewerkte drukbestendige componenten worden verwijderd en samengevoegd tot een tank.

Volgens het bedrijf maakt de serieproductie, in vergelijking met andere processen, lage investeringskosten mogelijk. Belangrijker is dat het vervangen van grote cilindrische waterstofopslageenheden door compactere tanks en het verlagen van de productiekosten een grote rol spelen bij de ontwikkeling van brandstofcelvoertuigen. Onder andere het onderzoeksproject Bryson, waarin TU Dresden (Technische Universiteit Dresden), Hochschule München (Universiteit München) en Leichtbauzentrum Sachsen (LZS; Dresden, Duitsland) en BMW (München, Duitsland) participeren, zoekt hiervoor oplossingen probleem.

"Omdat de hoge druk die op waterstoftanks wordt uitgeoefend veel stabiliteit van de componenten vereist, hechten we bijzonder belang aan maximale precisie bij het ontwerp en de productie van HP-RTM-matrijzen", zegt Gerhard Hörtrich, project- en verkoopmanager bij BBG. Om de waterstoftanks zo efficiënt mogelijk te kunnen produceren hebben we onder andere een betrouwbaar afdichtingssysteem ontwikkeld en geïntegreerd. Dit systeem zorgt ervoor dat er vrijwel geen handmatige nabewerking nodig is bij de verwerking van het harsmengsel.”