Neue Antriebstechnologien erfordern neue Komponenten und Fertigungsprozesse in der Mobilitätsbranche. Den Wandel im Automobilmarkt von Verbrennungs- hin zu Elektromobilitätskomponenten unterstützen die Applikationen von Maschinenanbieter Weil Technology in den Bereichen Batterie, Wasserstoff- und E-Fuel-Technologie. Hier bietet der Anlagenbauer unter anderem Prototypenfertigung sowie für die anschließende Industrialisierung unterschiedliche Linienkonzepte für die vollautomatisierte Serienfertigung metallischer Bipolarplatten an. Kernkompetenz von Weil Technology sind Maschinen für die Blechbearbeitung per Laserschweißen und -schneiden. Hier verfügt das Unternehmen über mehr als 30-jährige Erfahrung.
Prototypen-Fertigung im eigenen Tech Center
Am Unternehmenssitz im südbadischen Müllheim entwickeln und fertigen rund 220 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter speziell auf Kundenanwendungen zugeschnittene Konzepte und Anlagen. In der 2020 gegründeten unternehmenseigenen Entwicklungsabteilung werden gezielt neue Technologien und Fertigungsprozesse entwickelt und umgesetzt. Zudem bietet das Tech Center von Weil Technology als Teil des Bereichs Entwicklung und Innovation Beratung zur schweißgerechten Bauteilauslegung, Untersuchungen zur Prozessstabilität, Entwicklung von lasergerechter Spanntechnik, Validieren von Komponenten sowie Fertigung von Prototypen und Nullserien.
Schwerpunkt Laserschweißen
Ein Schwerpunkt der Entwicklungsarbeit liegt derzeit im Laserschweißen von Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Elektrolyseure: Die Bipolarplatte ist neben der MEA (Membran-Elektrolyt-Einheit) die komplizierteste und kostenintensivste Baugruppe in einem Brennstoffzellenstack oder Elektrolyseur. Sie besteht aus dünnwandigen Edelstahl- oder Titanblechen mit eingeprägten Verteilerstrukturen. Diese komplexen Strukturen aus Fließkanälen und Leitungen stellen hohe Anforderung an die Laserbearbeitung hinsichtlich Dichtigkeit, Prozesszeit und Reproduzierbarkeit. Ob im wasserstoffbasierten Elektroantrieb von Schiffen, Flugzeugen und LKW oder im stationären Betrieb von Brennstoffzellen in Elektrolyseuren, Weil Technology liefert Anlagentechnik für die Herstellung von Bipolarplatten für PEMFC/PEMEC- und SOFC/SOEC-Brennstoffzellen und -Elektrolyseure. Bei der Fertigungslösung setzen die Entwicklungsingenieure auf innovative Laserscanner-Technologie.
Hohe Schweißgeschwindigkeit
Das zum Patent angemeldete Schweißmodul erzielt laut Weil Technology prozesssichere Schweißgeschwindigkeiten von 1.000 mm/s, für einen hohen Output bei kompaktem Bauraum. Die Anlage ist mit Werkzeugaufnahmen für Wechselwerkzeuge ausgerüstet und bietet hohe Flexibilität. Eine weitere wichtige Rolle in der Beherrschung des Schweißprozesses spielt die geeignete automatisierte und reproduzierbare Spanntechnik, die unter anderem eine gleichmäßige Druckverteilung und perfekte Positionierung gewährleistet. Für die Fertigung von Kundenmustern und Kleinserien hat Weil Technology eine Prototypenanlage speziell für das Laserstrahlschweißen metallischer Bipolarplatten im hauseigenen TechCenter umgesetzt. Ob Vorvalidierung auf einem der Serie vergleichbaren Prototypenprozess oder Aufbau von Shortstacks und Stacks für Demonstration und Erprobung (bis mehrere Tausend Platten), hier sollen alle Schritte der Produktion kundenspezifisch umgesetzt weerden: vom Konturbeschnitt von Einzelplatten mittels Laser, dem Laserschweißen der Bipolarplatten, Dichtheitsprüfung über Technologiepartner Zeltwanger sowie bis zur Konstruktion und Fertigung der Spannvorrichtung.
