Automatisierte Dichtheitsprüfung sichert die Qualität von Brennstoffzellen für Schwerlastkraftwagen
Staufermatic integriert INFICON-Technologie in die Produktionslinie von Cellcentric
Da die Brennstoffzellentechnologie im Bereich der Schwerlastfahrzeuge an Bedeutung gewinnt, sehen sich die Hersteller mit steigenden Anforderungen an Effizienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit konfrontiert. Eine entscheidende Herausforderung besteht darin, sicherzustellen, dass jedes Brennstoffzellenmodul vollständig dicht ist, bevor es die Produktionslinie verlässt.
Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat Staufermatic Maschinenbau für Cellcentric, das Brennstoffzellen-Joint-Venture von Daimler Truck und Volvo Group, ein vollautomatisches Roboter-Dichtheitsprüfsystem entwickelt. Das System basiert auf dem XL3000flex Schnüffellecksucher von INFICON, einer Hochleistungslösung für die präzise und effiziente Helium-basierte Lecksuche.
Roboterpräzision für die Massenproduktion
Die Brennstoffzellenproduktion bei Cellcentric umfasst Module mit 100 kW und 150 kW, wobei weitere Varianten in der Entwicklung sind. Das automatisierte System von Staufermatic ist auf maximale Flexibilität ausgelegt, sodass mehrere Generationen von Brennstoffzellen ohne größere Änderungen getestet werden können.
Das robotergestützte Lecksuchsystem überprüft bis zu 25 kritische Punkte an jedem Modul und verwendet dabei Helium als Prüfgas. Wasserstoff selbst ist nicht geeignet, da er die elektrischen Komponenten der Brennstoffzelle stören würde.
„Die hohe Gasdurchflussrate des XL3000flex – 3.000 sccm im Vergleich zu den üblichen 60 sccm – war für uns ein entscheidender Faktor“, erklärt Raab. „Es ermöglicht eine schnelle und hochsensible Lecksuche, selbst in tiefen oder schwer zugänglichen Bereichen.„
Das System arbeitet je nach Bauteil mit unterschiedlichen Prüfdrücken:
- 2 bar für das gesamte Modul
- 19 bar für Hochdruck-Wasserstoffleitungen
„Tests bei höheren Drücken beschleunigen den Prozess und erhöhen die Empfindlichkeit, sodass selbst kleinste Lecks erkannt werden“, sagt Raab.
Ein Meilenstein für die Effizienz bei der Lecksuche
Im Vergleich zur manuellen Schnüffellecksuche bietet das Robotersystem entscheidende Vorteile:
- Höhere Wiederholbarkeit – Bedienerfehler werden eliminiert
- Kürzere Zykluszeiten – Produktionsverzögerungen werden reduziert
- Verbesserter Zugang – Erreicht tiefe und komplexe Bereiche
- Skalierbarkeit – Lässt sich leicht an zukünftige Zellendesigns anpassen
„Durch die Automatisierung vermeiden wir menschliche Fehler und stellen sicher, dass jedes Brennstoffzellenmodul den höchsten Qualitätsstandards entspricht“, betont Raab.
Potenzial für die Erweiterung auf das Testen von Batterien
Während sich das System derzeit auf Brennstoffzellen konzentriert, sieht Staufermatic Potenzial für zukünftige Dichtheitsprüfungen von Elektrofahrzeugbatterien.
„Die Dichtheitsprüfung am Ende der Produktionslinie ist für Batterien genauso wichtig wie für Brennstoffzellen“, bemerkt Raab. “Die Hochstrom-Helium-Detektionstechnologie von INFICON könnte eine Schlüsselrolle dabei spielen, sicherzustellen, dass Batteriegehäuse und Kühlsysteme vollständig abgedichtet sind.“
Mit der fortschrittlichen Lecksuchtechnologie von INFICON und der Automatisierungskompetenz von Staufermatic setzt Cellcentric neue Maßstäbe in der Brennstoffzellenproduktion und trägt dazu bei, den Übergang zu emissionsfreien Schwerlasttransporten zu beschleunigen.
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