Bagaimana produksi pelat BPPs secara berkesinambungan tanpa terputus-putus sehingga kapasitas produksi di suatu manufaktur terjaga? Para ahli menawarkan teknologi roll embossing menggantikan metode bath.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer (sumber): Peran teknologi roll embrossing dalam proses produksi pelat BPPs sangat penting.
Dengan sistem roll embossing maka hal itu berpotensi menggantikan rantai proses atau langkah produksi yang terputus-putus ini dengan proses berkelanjutan yang lebih efisien.
“Salah satu keuntungan utama dari roll embossing adalah kecepatan proses yang lebih tinggi. Sebanyak 120 setengah pelat BPPs dapat diproduksi setiap menitnya,” kata Robin Kurth, Manajer Grup Mesin Pembentuk milik Fraunhofer IWU.
Pelat BPPs atau metallic BPPs yang mengacu pada bipolar plates yang terbuat dari logam dan digunakan dalam sistem sel bahan bakar hidrogen dan elektroliser.
BPPs memiliki struktur ganda yang memungkinkan aliran oksigen dan hidrogen ke kedua sisi membrane electrode assembly (MEA) dalam tumpukan sel bahan bakar, sementara air mendinginkan tumpukan tersebut.
Akan tetapi, proses produksi saat ini untuk bipolar plates sangat mahal, sehingga menghambat penggunaan teknologi hidrogen secara luas dan efisien dari segi biaya, seperti pada kendaraan bertenaga sel bahan bakar hidrogen demikian laman allacronyms.com
Para peneliti berharap peralihan metode produksi ini akan memangkas setengah biaya pembuatan pelat BPPs.
Dalam teknologi yang baru dikembangkan, struktur pelat bipolar dibuat timbul menggunakan sepasang rol, dengan pita logam setipis wafer dipasang terus menerus di antara rol tersebut.
Salah satu rol pembentuk didefinisikan sebagai pelubang, yang lainnya sebagai cetakan. Karena roller yang digunakan untuk membentuk saluran aliran hanya mempunyai satu garis kontak dengan benda kerja.
Maka pembentukan langkah demi langkah dapat mengurangi gaya proses rata-rata sepuluh kali lipat dibandingkan dengan pengembosan konvensional.
Hal ini menghasilkan teknologi mesin yang lebih kecil dan berbiaya lebih rendah. Fleksibilitas adalah salah satu keunggulan sistem ini: Jumlah set roller yang diperlukan dapat disesuaikan secara individual, bergantung pada geometri pelat bipolar.
Mesin pembentuk kognitif dengan sistem pemantauan terintegrasi
Dengan sistem percontohan baru, para peneliti di Fraunhofer IWU juga mengambil langkah penting menuju mesin pembentuk kognitif, yang dapat menggunakan sensor dan algoritma cerdas untuk memantau dan mengendalikan dirinya sendiri.
“Tidak seperti sistem sebelumnya, di masa depan kami akan memantau kualitas BPP secara real-time dengan menangkap, mengkonsolidasikan, dan menganalisis parameter proses dengan sensor,” jelas Robin Kurth.
Data kemudian akan diproses dan dapat digunakan melalui solusi cloud. Pelat bipolar pertama yang diproduksi dengan fasilitas tersebut telah diuji dalam sel bahan bakar di Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) yang mengurusi sistem energi surya yang berlokasi di Freiburg, Jerman.
Apa keistimewaan teknologi roll embossing yang menggantikan metode bath?
Teknologi roll embossing adalah metode produksi yang digunakan untuk membuat bipolar plates (plat bipolar) yang digunakan dalam sel bahan bakar.
Dirangkum dari beberapa sumber, metode tradisional seperti metodeTek bath, teknologi roll embossing memiliki beberapa keistimewaan seperti:
– Teknologi roll embossing memungkinkan produksi lebih cepat dan efisien karena menggunakan gulungan logam yang terus bergerak.
– Metode ini memungkinkan pembentukan pola embossing yang lebih presisi dan konsisten pada permukaan plat.
– Teknologi roll embossing menghasilkan plat dengan kualitas yang lebih baik, termasuk ketebalan yang seragam dan permukaan yang rata.
– Proses ini dapat dikendalikan dengan lebih baik, sehingga mengurangi kesalahan produksi. Dan roll embossing mengurangi limbah dan konsumsi bahan kimia dibandingkan dengan metode bath yang menggunakan cairan kimia.
Sementara metode bath yang dalam konteks ini mengacu pada proses produksi plat bipolar dengan menggunakan cairan kimia. Dalam metode ini, plat logam direndam dalam larutan kimia yang mengandung bahan embossing.
Proses ini melibatkan beberapa tahap, termasuk pembersihan, pengendapan, dan pengeringan. Namun, metode ini memiliki beberapa kekurangan, seperti efisiensi produksi yang lebih rendah dan dampak lingkungan yang lebih besar.
Metode bath memiliki beberapa kekurangan yang perlu diperhatikan.
Metode bath memerlukan waktu yang lebih lama untuk ekstraksi karena melibatkan proses perendaman dalam cairan kimia.
Proses ini dapat menghambat efisiensi produksi, terutama jika dibandingkan dengan metode lain yang lebih cepat.
Penggunaan cairan kimia dalam metode bath dapat menyebabkan dampak lingkungan yang lebih besar. Limbah kimia harus dikelola dengan hati-hati agar tidak mencemari lingkungan.
Sedangkan metode bath memerlukan bahan kimia dan peralatan tambahan, yang dapat meningkatkan biaya produksi. Dan pemeliharaan dan pengelolaan peralatan pun memerlukan investasi tambahan.
Proses perendaman dalam cairan kimia mungkin sulit untuk dikendalikan dengan presisi. Variabilitas dalam suhu, konsentrasi, dan waktu perendaman dapat memengaruhi hasil ekstraksi.
Sedangkan penggunaan bahan kimia dalam metode bath memerlukan tindakan keamanan dan perlindungan kesehatan yang ketat bagi pekerja.Risiko terpapar bahan kimia harus dikelola dengan baik.
Sementara pelat bipolar adalah komponen penting dalam sel bahan bakar dan elektroliser. Apa fungsinya?
Fungsi pelat bipolar adalah untuk menghubungkan sel-sel individu dalam sel bahan bakar atau elektroliser. Bahan itu bertindak sebagai pengantar arus listrik antara anoda dan katoda.
Sedangkan struktur biasanya terbuat dari bahan konduktif seperti logam atau karbon. Dan pelat bipolar berguna untuk memastikan distribusi gas hidrogen dan oksigen, serta mengalirkan arus listrik.
Produksi pelat BPPs secara kontinu dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi roll embossing yang memungkinkan pembentukan bipolar plates (BPPs) dalam proses yang berkelanjutan.
Bagaimana produksi pelat BPP dilakukan secara kontinu?
Disiapkan dan dipilih material yang sesuai untuk BPPs seperti stainless steel atau logam lainnya dan material dipotong menjadi ukuran yang sesuai untuk pelat BPPs.
Sedangkan roll embossing digunakan mesin roll embossing yang dapat membentuk struktur aliran gas dan pendinginan pada pelat BPPs.
Material dimasukkan ke dalam mesin dan ditekan dengan gulungan berpola untuk membentuk struktur yang diinginkan.
Proses ini berlangsung secara berkelanjutan, sehingga menghasilkan pelat BPPs dalam jumlah besar tanpa perlu produksi dengan metode batch.
Penggabungan setengah pelat BPPs terdiri dari dua setengah bagian yakni: setelah proses roll embossing kedua setengah bagian tersebut digabungkan bersama untuk membentuk produk pelat BPPs lengkap.
Bagaimana pengujian kualitas? Lakukan pengujian kualitas pada setiap BPPs untuk memastikan struktur dan dimensi sesuai dengan spesifikasi. Selanjutnya, pastikan tidak ada cacat atau kerusakan pada permukaan pelat BPPs.
Memasuki proses finishing dengan melakukan proses finishing seperti pemotongan tepi dan pembersihan permukaan. Pelat BPPs siap digunakan dalam sistem sel bahan bakar hidrogen atau elektroliser.
Maka, dengan menggunakan teknologi roll embossing, produksi pelat BPPs secara kontinu dapat lebih efisien dan mengurangi biaya produksi dibandingkan dengan metode batch.
