Project results

Das Projekt Super Surf wurde vor 3 Jahren begonnen und im September 2019 abgeschlossen. Adrem Consulting GmbH aus Oldenburg hat das Projekt konzipiert und gemanagt. Mit zwei weiteren deutschen und drei niederländischen Partnern wurden drei Geräte und korrespondierende Dienstleistungen zur zwei- un d dreidimensionalen optischen Qualitätssicherung von Brennstoffzellenkomponenten in der Massenfertigung entwickelt. Dies ist ein wichtiger Beitrag zur emissionsfreien Mobilität, da alternative Antriebe zuverlässig und kostengünstig hergestellt werden können. 

Weitere Informationen: www.dnhk.org/wirtschaftspreis.

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Zu Beginn des Projektes Superserf gab es kein Messsystem mit dem es annähernd möglich war im Minutenbereich eine Bipolarplatte in den Dimensionen einer A3 Seite nach Unregelmäßigkeiten zu untersuchen. Bei der elektrischen Kontaktierung zweier Materialien über eine Anpresskraft, spielt die Oberflächenbeschaffenheit der Komponenten eine entscheidende Rolle. Das konfukale Lasermikroskop µ-serf  von Nanofocus verfügt über die Möglichkeit die reale Fläche der Erhebungen/Vertiefungen und deren realen Dimensionen auf einer Probe zu bestimmen. Es lässt sich so ein ideales Verhältnis für einen niedrigen Kontaktwiderstand finden. Bei gefrästen Bauteilen ist es wichtig das sich dieses Verhältniss nicht verändert, wenn das Werkzeug bei der Herstellung verschleißt. Bei der Herstellung von metallischen Bipolarplatten ist es wichtig, dass das Startmaterial stets die gleiche festgelegte Rauigkeit besitzt. 
Kratzer oder Schweißperlen auf einer Bipolarplatte konnten zu beginn des Projektes nicht automatisch auf einer Fläche von einer Größe eines A3 Blattes erkannt werden.
Mit dem in Superserf entwickelten Gerät sind die oben beschriebenen Herausforderungen beherrschbar.
Das ZBT übernahm in diesem deutsch-niederländischen Konsortium die Aufgabe das Wissen über die Beschaffenheit der Bipolarplatten auf die Mikroskophersteller und Bildverarbeiter zu übertragen. Hierfür stellte das ZBT Proben mit unterschiedlichen Rauigkeiten und Defekten her, die als Muster für die Entwicklung benutzt wurden. Die technische Relevanz dieser defekte wurde in Leitfähigkeitsmessungen und Korrosionsmessungen überprüft. Auch wurden sogenannte Einzeller mit den Defekten aufgebaut. Die Vergleichsproben wurden den Projektpartnern zur optischen Untersuchung zur Verfügung gestellt.
So konnte ein Prototyp bei Nanofocus entwickelt werden. Dieses Gerät benutzten Hersteller von metallischen Bipolarplatten um ihre Platten zu charakterisieren. Am Ende des Projektes können wir sagen mit den meisten am Markt befindlichen Herstellern von metallischen Bipolarplatten schon erfolgreich Messungen durchgeführt zu haben. Durch die Rückkopplung mit den Herstellern kam es zu einer Erweiterung in den Anforderungen an das Messystem. Die Tragfähigkeit des Messtisches wurde deutlich erhöht, so das heute auch Werkzeuge auf Maßhaltigkeit und Verschleiß vermessen werden können. Aus den Messungen an Compaund Bipolarplatten des niederländischen Partners Nedstack konnten wichtige Erkenntnisse gewonnen werden. Nedstack setzt heute ein auf ihre Bedürfnisse abgewandeltes Gerät für ihre Qualitätskontrolle ein. Eine Rückverfolgung der Plattenparameter der bei Nedstack hergestellten und bei dem niederländischen Partner HyMove in elektrischen Bus Antriebssträngen verbauten Brennstoffzellenstacks ist für die Zukunft geplant.         

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