BUP8 - BadGUm

Konzept einer PEM Brennstoffzellenplattform mit Bipolarplatten auf Basis von additiv gefertigten Umformwerkzeugen

Die Bipolarplatte sorgt in einer Brennstoffzelle für die Verteilung der Gase, verbindet zwei galvanische Zellen miteinander und ist für die Kühlung des Systems verantwortlich. Metallische Bipolarplatten werden durch umformende Verfahren hergestellt, was mit hohen Werkzeugkosten verbunden ist.

Ziel und Vorgehen

Im Projekt sollte eine kostengünstige Alternative unter Verwendung 3D-gedruckter Werkzeuge zur Herstellung prototypischer Bipolarplatten angewendet werden. Auf Basis einer anwendungsnahen Bipolarplattengeometrie wurde der Querschnitt für das Umformwerkzeug bestimmt. Mittels Umformsimulationen konnte eine rissfreie Herstellung gezeigt werden. Anhand dieses Querschnitts wurde eine Werkzeughälfte durch Fräsen sowie durch 3D-Druck erzeugt. Im sogenannten Rubber Pad Forming wurde unter Verwendung verschiedener Elastomere Funktionsstrukturen erzeugt.

Ergebnis

Mit dem Rubber Pad Forming konnten die funktionalen Strukturen abgebildet werden. Durch den Wegfall einer Werkzeughälfte konnte der Aufbau des Werkzeuges deutlich vereinfacht werden. Der Einsatz von gefrästen Werkzeugen führt zu hochwertigen Ergebnissen.