BBG introduceert zelfsluitende HP-RTM malen voor efficiënte CFRP waterstof tank productie

Foto Credit: BBG

Machinerie fabrikant BBG GmbH & Co. KG (Mindelheim, Duitsland) presenteerde op 16 september een concept voor zelfsluitende hoge-druk harsoverdrachtsvorming (HP-RTM) malen die snelle en reproduceerbare productie mogelijk maakt van compacte, modulaire koolstofvezelversterkte plastic (CFRP) waterstoftanks voor diverse voertuigen. Voldoende voor seriële productie, vereist het proces geen pers of verdere productieapparatuur, zoals autoclaven voor uitharding.

Modulaire tankontwerp

Volgens BBG, aangezien compacte tanks gemaakt zijn van individuele CFRP cylinder modules, kunnen ze precies afgestemd worden op de beschikbare installatieruimte in een voertuig. Verder, een tank gevuld met 700 bar interne druk wordt gezegd een bereik te faciliteren dat vergelijkbaar is met die geboden door verbrandingsmotoren voor waterstof-aangedreven personen- en vrachtvoertuigen.

Productieproces

Tijdens het productieproces, zegt BBG, worden de binnenhuls van de cylinders (aangeduid als “liners”) overvlochten met koolstofvezel (Fig 2). Vervolgens worden de voorbereide blanks in een twee-deurs mol geïnsereerd; tot 15 cylinders met een diameter van 50 millimeter of meer kunnen gelijktijdig per operatie geproduceerd worden. Een lage-viscositeit, hars-gebaseerde mengsel wordt onder een hoog niveau van druk geïnjecteerd zodra de verwarmde mol autonoom gesloten is. Dit mengsel penetreert de koolstofvezelvlecht, wat de individuele vezels gelijkmatig en zonder defecten in het proces omsluit. Na uitharding in de mol, merkt BBG op, kunnen de afgeronde drukbestendige componenten verwijderd en gemonteerd worden om een tank te vormen.

Volgens het bedrijf, in vergelijking met andere processen, stelt de seriële productiecapaciteit lage investeringskosten in. Belangrijker nog, het vervangen van grote cilindrische waterstofopslageenheden door meer compacte tanks en de vermindering van productiekosten spelen een grote rol in de ontwikkeling van brandstofcelvoertuigen. Onder andere initiatieven, het onderzoeksproject Bryson, waarin TU Dresden (Dresden Technische Universiteit), Hochschule München (München Universiteit) en Leichtbauzentrum Sachsen (LZS; Dresden, Duitsland) en BMW (München, Duitsland) deelnemen, zoekt oplossingen voor dit probleem.

"Aangezien de hoge druk toegepast op waterstoftanks een grote hoeveelheid componentstabiliteit vereist, hechten we bijzondere belang aan maximale precisie in het ontwerp en de productie van HP-RTM malen,” merkt Gerhard Hörtrich, project- en verkoopmanager bij BBG, op. “Voor de productie van de waterstoftanks zo efficiënt mogelijk te zijn, hebben we een betrouwbaar afdichtingssysteem ontwikkeld en geïntegreerd, onder andere dingen. Dit systeem zorgt ervoor dat praktisch geen handmatige nabewerking vereist is wanneer het harsmengsel verwerkt wordt.”