ROTA BPP

Rotatieve gereedschappen voor het stansen van bipolar plates

Publieke samenvatting / Public summary

Aanleiding
Huidige methodes voor grootschalige PEM brandstofcelproductie zijn snelheid-gelimiteerd door het discrete karakter van productie van de sub-componenten. Er is een toenemende vraag naar PEM brandstofcellen vanuit de markt omdat dit type brandstofcel het meest geschikt is voor mobiele toepassingen. Dit vormt aanleiding voor Madern om samen met de TU Delft een proof of principle te ontwikkelen van innovatieve rotatieve productietooling die de productie van PEM brandstofcellen significant versnelt.

Doelstelling
Doel van het project is onderzoek te verrichten naar engineering tools om de rotatieve stansgeometrie te kunnen bepalen aan de hand van BPP product specificaties. Dit moet leiden tot een proof of principle van innovatieve rotatieve tooling waarmee Bipolar Plates (BPP) uit plaatstaal kan worden geproduceerd. Hiermee wordt een doorvoersnelheid behaald die minstens vijf keer hoger is dan de huidige productiemethodes, en (hierdoor) lagere operationele kosten met zich mee brengt.

Korte omschrijving
De TU Delft wil een praktisch toepasbaar simulatiemodel ontwikkelen voor het voorspellen van het gedrag en eigenschappen van zeer dun plaatmateriaal wanneer deze rotatief wordt vervormd. Madern gaat dit model gebruiken om matrijs geometrie te ontwerpen. Het model moet Madern in staat stellen om op basis van het BPP-ontwerp een stansgeometrie te bepalen, en het model wordt gevalideerd op basis van eindige-elementenmethode (FEA) en Madern's vervormingsexperimenten. De opgedane theoretische kennis zal de basis vormen voor een iteratief ontwerpproces van rotatieve tooling, om optimale geometrie├źn te bepalen voor het rotatief stansen van plaatstaal. Hiermee zal een demonstratie worden gedaan om te valideren dat de beoogde snelheden kunnen worden behaald.

Resultaat
De doelstellingen en verwachte resultaten van het project zijn: 1. Het opdoen van fundamentele kennis met betrekking tot de plastische vervorming van dun plaatmateriaal in een rotatieve stans. 2. Het modelmatig voorspellen van optimale stans geometrie voor het rotatief stansen van een bipolar plate. 3. Het onderzoeken van verschillende ontwerpen van de rotatieve tooling middels een iteratief proces, om in combinatie met de opgedane theoretische kennis de optimale geometrie├źn te bepalen 4. Het opleveren van een proof of principle waarmee snelheden behaald kunnen worden die minstens een factor 5 hoger zijn dan de huidige productiemethodes.