Digital-holographische Sensortechnik überwacht Produktionsprozess

Ein digital-holographischer Inline-Sensor sichert die Qualität von Bipolarplatten. Der Sensor liefert mikrometergenaue 3D-Daten von der gesamten Bauteil­oberfläche.

© Fraunhofer IPM

Die Herstellung von Brennstoffzellen ist ein anspruchsvoller Prozess, bei dem Präzision und Qualität essenziell sind, um die Funktion und Lebensdauer der Zellen zu gewährleisten. Bipolarplatten stellen dabei eine Schlüsselkomponente dar. Bis zu sechshundert dieser Bauteile werden in einer Brennstoffzelle zu Stapeln geschichtet. Sie sorgen für die elektrische Verbindung sowie die Verteilung und Ableitung von Reaktionsgasen und Wasser. Metallische Bipolarplatten werden aus feinen Metallfolien beidseitig geprägt. Teilweise sind sie weniger als ein Zehntel Millimeter dünn. Schon minimal schwankende Prozessparameter führen bei der Umformung zu typischen Fehlern wie Reißen, Falten oder Springbeul-Effekten, die die Funktion und Langlebigkeit der Brennstoffzelle beeinträchtigen. Solche Fehler konnten bisher nur durch eine nachgelagerte Qualitätskontrolle stichprobenartig erkannt werden. Im Rahmen eines Kooperationsprojekts hat das Fraunhofer IPM eine Kombination aus Sensortechnik und Simulationsverfahren entwickelt. Diese bilden die Grundlage für eine aktive Prozesskontrolle und Prozessoptimierung bei der Serienfertigung umgeformter Bipolarplatten.