El mejor banco de pruebas para las tecnologías del futuro

Las pilas de combustible se consideran una de las tecnologías de eficiencia más importantes del futuro: el hidrógeno reacciona con el oxígeno en las pilas para producir agua, electricidad y calor. Las células funcionan casi siempre sin contaminantes, ya que sólo se forma vapor de agua como producto de desecho. Por eso esta tecnología tiene el potencial de cambiar nuestra movilidad y muchas otras industrias a largo plazo.

Los componentes clave de cualquier pila de combustible son las placas bipolares que se superponen en las llamadas pilas. Su tarea principal: conectar física y eléctricamente el ánodo de una célula con el cátodo de la célula vecina. Para que esto sea posible, se fresan en las placas perfiles de flujo en ambos lados, a través de los cuales fluye el hidrógeno en un lado y se suministra aire en el otro. Las placas bipolares pueden ser de grafito, compuesto de grafito-polímero, metal o cerámica.

El micrómetro a la vista

La empresa austriaca YOUR-TOOL está especializada precisamente en estos componentes de alta precisión, así como en otras tecnologías del futuro. Desde 2019, se fabrican herramientas de estampación de alta precisión para la producción de placas bipolares para el mercado internacional en la sede de Freundorf / Baja Austria. "Fresamos las superficies más finas < Ra 0,12 en las herramientas, que tienen una precisión de contorno de < 7 milésimas de milímetro", explica Andreas Zöttl, director general de la empresa y fabricante de herramientas formado. Las tolerancias de las herramientas de estampación de alta precisión son de < 5 μm para la planitud y el paralelismo. "Nuestro diámetro de herramienta más pequeño mide sólo 0,1 mm", dice el director general. "Así que sabemos más o menos lo que es 1 µm y podemos representarlo con precisión".

En 2006, la empresa empezó a fabricar herramientas de estampación con marcos de estampación hechos de CFRP y desde entonces se ha especializado en herramientas de alta precisión que sólo venden unos pocos proveedores en todo el mundo; las tolerancias son inferiores a 3 µm. Además de las placas bipolares, la empresa fabrica herramientas de perforación para la tecnología de las baterías, así como microcomponentes de acero, carburo cerámico y piezas fresadas brillantes y pulidas, entre otras cosas. Además, YOUR-TOOL también trabaja para la industria óptica.

Tres aparatos de medición de alta gama de Mahr en uso

Dado que el micrómetro es crucial en la producción en Freundorf, YOUR-TOOL requiere una tecnología de medición de alta precisión. Nada menos que tres aparatos de medición de alta gama -la MarSurf PS 10, la MarSurf XCR 20 y la MarSurf CM mobile- son de Mahr.

La MarSurf PS 10, táctil y móvil, se utiliza directamente en la fresadora de YOUR-TOOL. Aquí ayuda al especialista en control de calidad Aaron Karger a comprobar con precisión la calidad superficial < Ra 0,2 de las piezas fresadas. "Gracias a su pequeño tamaño, el PS 10 es ideal para realizar mediciones independientes de la ubicación: en vertical, en horizontal e incluso por encima de la cabeza si es necesario, la pantalla puede girarse digitalmente", explica Nevzat Maksuti, ingeniero de ventas de Mahr Austria. Gracias a su unidad de alimentación extraíble, la herramienta móvil puede utilizarse de forma flexible en la producción y la fabricación. El dispositivo está dotado de un funcionamiento muy intuitivo que lo hace tan fácil de manejar como un smartphone o una tableta. La selección automática del corte garantiza siempre los resultados correctos de la medición. " A petición, se pueden crear protocolos PDF listos para usar directamente en el dispositivo de medición, así como una copia de seguridad de los datos como archivo TXT, X3P, CSV y PDF. Otra ventaja: se pueden introducir comentarios específicos del cliente para el protocolo PDF directamente en la MarSurf PS 10", continúa Maksuti. Puede ver un ejemplo de aplicación en el vídeo.

Evaluación de la rugosidad y el contorno con una sola medición

En cambio, con la MarSurf XCR 20, el responsable de calidad Karger comprueba la rectitud de las herramientas de punzonado o compara la precisión del contorno con los datos CAD en el laboratorio. De este modo, puede rastrear de forma fiable cualquier desviación. La estación de medición combinada de Mahr permite realizar tanto mediciones de rugosidad como de contorno en el mismo lugar. "Aquí nos beneficiamos mucho del software de medición y evaluación, que utilizamos para controlar y posicionar la unidad de alimentación y el puesto de medición. Los distintos elementos de manejo interactivos apoyan las evaluaciones y los procesos automáticos", afirma Zöttl. La medición de los contornos superior e inferior es posible con la llamada "sonda de dos puntas", con la que se pueden evaluar estos contornos de forma complementaria. "Comparar los perfiles objetivo y los reales es un juego de niños, e incluso podemos seleccionar diferentes tolerancias dentro de un perfil por designación", explica Karger. "También se admite la importación y exportación de archivos dxf para la comparación objetivo/real".

Medición móvil de superficies en 3D

Para comprobar la calidad de la superficie de la herramienta fresada en el rango nanométrico, YOUR-TOOL también dispone de una MarSurf CM móvil en la sala de medición. El sistema de medición óptica se basa en una robusta tecnología confocal. El tiempo de medición típico para un solo campo de 800 x 800 µm es de cinco a diez segundos. Las mediciones son rápidas, sin contacto e independientes del material. Con sus ejes motorizados, la MarSurf CM móvil ofrece la posibilidad de coser campos de medición más grandes con una resolución constantemente alta. Con un revólver objetivo, una cámara en color y una variedad de soluciones de software, el sistema de medición cumple fácilmente los requisitos de las tareas de medición en placas bipolares. "Con el CM móvil se pueden realizar mediciones de rugosidad conforme a la norma DIN EN ISO, análisis de estructuras 3D y medición de geometrías. La evaluación de los parámetros de estructuración y volumen es automática", explica el ingeniero de ventas Maksuti. Los resultados de la medición se transfieren a un protocolo de medición de libre definición.

Invertir en el entorno adecuado

"Estos aparatos de medición son de primera categoría y se adaptan perfectamente a nuestras tareas de medición", subraya el director general Andreas Zöttl, "pero también necesitan el entorno adecuado, pues de lo contrario no podemos medir en dimensiones finas". Por eso, hace unos tres años invertimos en una planta de producción completamente nueva, totalmente aislada y climatizada. Esto nos permite garantizar una tolerancia de temperatura de + 0,2 °C en nuestra sala de medición, lo que garantiza la máxima precisión en la fabricación y la garantía de calidad". La enorme demanda demuestra que el empresario austriaco tiene razón al apostar por la máxima calidad de fabricación: Las herramientas para la producción de las placas bipolares Made in Austria se encargan en todo el mundo.

¿Tiene alguna pregunta, sugerencia o también está interesado en la tecnología de medición MarSurf? Entonces no dude en ponerse en contacto con nosotros eninfo@mahr.com.