Najlepsze stanowisko testowe dla technologii przyszłości

Ogniwa paliwowe są uważane za jedną z najważniejszych technologii wydajnościowych przyszłości: w ogniwach wodór reaguje z tlenem, wytwarzając wodę, energię elektryczną i ciepło. Ogniwa prawie zawsze działają bez zanieczyszczeń, ponieważ jako produkt odpadowy powstaje tylko para wodna. Dlatego właśnie technologia ta ma potencjał, by w dłuższej perspektywie zmienić naszą mobilność i wiele innych branż.

Kluczowymi elementami każdego ogniwa paliwowego są płytki bipolarne, które są ułożone w tzw. stosy. Ich podstawowe zadanie polega na fizycznym i elektrycznym połączeniu anody jednego ogniwa z katodą sąsiedniego ogniwa. Aby to umożliwić, w płytach po obu stronach wyfrezowano profile przepływowe, przez które z jednej strony przepływa wodór, a z drugiej strony doprowadzane jest powietrze. Płytki bipolarne mogą być wykonane z grafitu, mieszanki grafitowo-polimerowej, metalu lub ceramiki.

Mikrometr w zasięgu wzroku

Austriacka firma YOUR-TOOL specjalizuje się właśnie w takich precyzyjnych komponentach, a także w innych technologiach przyszłości. Od 2019 roku w zakładzie we Freundorfie w Dolnej Austrii produkowane są precyzyjne narzędzia do wytłaczania płyt bipolarnych na potrzeby rynku międzynarodowego. "Frezujemy najdrobniejsze powierzchnie < Ra 0,12 na narzędziach, które mają dokładność konturu < 7 tysięcznych milimetra" - wyjaśnia Andreas Zöttl, dyrektor generalny firmy i wykwalifikowany narzędziowiec. Tolerancje wysoce precyzyjnych narzędzi do tłoczenia wynoszą < 5 μm dla płaskości i równoległości. "Nasza najmniejsza średnica narzędzia wynosi zaledwie 0,1 mm" - mówi dyrektor generalny. "Wiemy więc całkiem dobrze, czym jest 1 µm i możemy go precyzyjnie odwzorować".

W 2006 r. firma rozpoczęła produkcję narzędzi do tłoczenia folii z ramami tłoczącymi wykonanymi z CFRP i od tego czasu specjalizuje się w narzędziach o wysokiej precyzji, które sprzedaje tylko kilku dostawców na świecie; tolerancje są mniejsze niż 3 µm. Oprócz płytek bipolarnych firma produkuje narzędzia wykrawające dla technologii akumulatorowej, a także mikroelementy ze stali, węglika ceramicznego oraz części frezowane na połysk i polerowane i inne. Ponadto YOUR-TOOL działa również w branży optycznej.

Trzy wysokiej klasy urządzenia pomiarowe firmy Mahr w użyciu

Ponieważ mikrometr ma kluczowe znaczenie w produkcji we Freundorfie, YOUR-TOOL wymaga bardzo precyzyjnej technologii pomiarowej. Nie mniej niż trzy wysokiej klasy urządzenia pomiarowe - MarSurf PS 10, MarSurf XCR 20 i MarSurf CM mobile - pochodzą od firmy Mahr.

Dotykowy i mobilny system MarSurf PS 10 jest używany bezpośrednio na frezarce w firmie YOUR-TOOL. Tutaj wspiera specjalistę ds. zapewnienia jakości, Aarona Kargera, w precyzyjnym sprawdzaniu jakości powierzchni < Ra 0,2 frezowanych części. "Dzięki niewielkim rozmiarom PS 10 idealnie nadaje się do pomiarów niezależnych od lokalizacji - w pionie, poziomie, a w razie potrzeby nawet nad głową - wyświetlacz można obracać cyfrowo" - wyjaśnia Nevzat Maksuti, inżynier sprzedaży w Mahr Austria. Dzięki wyjmowanemu zespołowi podającemu to mobilne narzędzie może być elastycznie wykorzystywane w produkcji. Urządzenie jest wyposażone w bardzo intuicyjną obsługę, dzięki czemu jest równie łatwe w obsłudze jak smartfon czy tablet. Automatyczny wybór odcięcia zawsze zapewnia prawidłowe wyniki pomiarów. "Na życzenie można tworzyć gotowe protokoły PDF bezpośrednio w urządzeniu pomiarowym, a także tworzyć kopie zapasowe danych w formacie TXT, X3P, CSV i PDF. Kolejna zaleta: komentarze klienta do protokołu PDF mogą być wprowadzane bezpośrednio na urządzeniu MarSurf PS 10" - kontynuuje Maksuti. Przykładowe zastosowanie można zobaczyć na filmie.

Ocena chropowatości i konturu za pomocą tylko jednego pomiaru

Z kolei za pomocą MarSurf XCR 20 kierownik ds. jakości, Karger, sprawdza prostoliniowość narzędzi wykrawających lub porównuje dokładność konturu z danymi CAD w laboratorium. W ten sposób może on niezawodnie śledzić wszelkie odchylenia. Kombinowana stacja pomiarowa firmy Mahr umożliwia wykonywanie w tym samym miejscu zarówno pomiarów chropowatości, jak i konturów. "Bardzo korzystamy z oprogramowania do pomiaru i oceny, które wykorzystujemy do sterowania i pozycjonowania jednostki podającej i stanowiska pomiarowego. Różne interaktywne elementy obsługi wspomagają ocenę i procesy automatyczne" - mówi Zöttl. Pomiar górnego i dolnego konturu jest możliwy przy użyciu tak zwanej "sondy dwukońcówkowej", dzięki której kontury te mogą być oceniane dodatkowo. "Porównywanie profili docelowych i rzeczywistych jest dziecinnie proste, a nawet możemy wybierać różne tolerancje w obrębie profilu według oznaczeń" - wyjaśnia Karger. "Obsługiwane jest również importowanie i eksportowanie plików dxf w celu porównania celów z rzeczywistymi".

Mobilne pomiary powierzchni 3D

Aby sprawdzić jakość powierzchni frezowanego narzędzia w zakresie nanometrów, w pomieszczeniu pomiarowym YOUR-TOOL znajduje się również mobilnysystem MarSurf CM. Optyczny system pomiarowy jest oparty na solidnej technologii konfokalnej. Typowy czas pomiaru dla pojedynczego pola o wymiarach 800 x 800 µm wynosi od pięciu do dziesięciu sekund. Pomiary są szybkie, bezdotykowe i niezależne od materiału. Dzięki zmotoryzowanym osiom, mobilny system MarSurf CM oferuje możliwość łączenia większych pól pomiarowych z zachowaniem stałej, wysokiej rozdzielczości. System pomiarowy wyposażony w obiektyw, kolorową kamerę i różnorodne oprogramowanie z łatwością spełnia wymagania związane z pomiarami na płytkach dwubiegunowych. "Dzięki CM można przeprowadzać pomiary chropowatości, analizy struktur 3D oraz pomiary geometrii zgodnie z normą DIN EN ISO. Ocena parametrów struktury i objętości jest automatyczna" - wyjaśnia inżynier sprzedaży Maksuti. Wyniki pomiarów są przesyłane do dowolnie zdefiniowanego protokołu pomiarowego.

Inwestowanie we właściwym środowisku

Te przyrządy pomiarowe są najwyższej klasy i idealnie nadają się do naszych zadań pomiarowych" - podkreśla dyrektor generalny Andreas Zöttl - "ale potrzebują też odpowiedniego środowiska, w przeciwnym razie nie możemy wykonywać pomiarów w precyzyjnych wymiarach". Z tego powodu około trzy lata temu zainwestowaliśmy w całkowicie nowy zakład produkcyjny, który jest w pełni izolowany i klimatyzowany. Dzięki temu możemy zagwarantować tolerancję temperatury w naszym pomieszczeniu pomiarowym na poziomie + 0,2°C, zapewniając maksymalną precyzję produkcji i zapewnienia jakości." Ogromny popyt jest dowodem na to, że austriacki przedsiębiorca słusznie stawia na najwyższą jakość produkcji: Narzędzia do produkcji płyt bipolarnych Made in Austria są zamawiane z całego świata.

Czy masz jakieś pytania, sugestie lub czy jesteś zainteresowany technologią pomiarową MarSurf? Zapraszamy do kontaktu z nami pod adreseminfo@mahr.com.