Cevotec's Fiber Patch Placement Systeem Bespaart Tijd en Materiaalkosten in Waterstofopslagtank Productie

Bron | Cevotec

Cevotec (München, Duitsland) presenteert zijn fiber patch placement systeem als een oplossing voor het besparen van materiaal, kosten en 20% tijd in de productie van composiet-gebaseerde hoge-druk waterstofopslagtanks voor brandstofcel elektrische voertuigen (FCEV).

Volgens Cevotec, waterstof-aangedreven FCEVs hebben snelle tanktijden en groter bereik vergeleken met batterij-aangedreven auto's, terwijl de prestatievoordelen van de elektrische aandrijving behouden blijven. Echter, onder de uitdagingen voor deze technologie vallen het hoge vezelaantal dat nodig is om waterstofopslagtanks te bouwen, zegt Cevotec, samen met de wens om minder dure vezels te gebruiken. Cevotec's oplossing is zijn SAMBA serie productiesystemen, die een JEC Innovatieprijs won in 2018.

"Het omwikkelen van eindeloze vezels om de liner is het beste voor het cilinderdeel," zegt Dr. Neven Majic, executive VP van Cevotec. "Maar filament winding aan de koepels betekent redundant materiaal op het cilinderdeel — wat vertaalt in overgewicht en kosten van het eindproduct."

Cevotec's oplossing is om koolstofvezel patches in de koepelgebieden aan te brengen, met hetzelfde materiaal, alleen in patchvorm. "De patches zijn ontworpen om de gebieden die problemen veroorzaken bij filament winding precies te bedekken," legt Majic uit. Met patchversterkingen op de liner koepels in een eerste stap, worden de gepatchde liners doorgegeven aan het filament winding proces, dat dan naar verluidt minder materiaal en productietijd nodig heeft voor de koepelgebieden.

Patching van de koepels wordt gedaan door Cevotec's SAMBA Series productiesystemen. "De Fiber Patch Placement [FPP] technologie snijt patches van vezelmateriaal en plaatst ze individueel op posities berekend door CAE software ARTIST STUDIO," zegt Majic. Een FPP systeem zou schepen voor diverse winding machines versterken, en Cevotec zegt dat fabricanten tenminste 20% materiaal- en cyclus-tijdbesparing kunnen realiseren.

Toepassingsgebieden voor FPP omvatten ook veel componenten in luchtvaart en nieuwe stedelijke luchtmobiliteit, die alle momenteel handmatig geproduceerd worden. Het bedrijf heeft ook een reeks productiecelconfiguraties geconceptualiseerd om het productieproces aan de verschillende toepassingen aan te passen.

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