Sistemi di assicurazione della qualità per la produzione di idrogeno

L'applicazione dello strato catalitico rappresenta una delle fasi più critiche nella produzione di celle a combustibile. Che si utilizzino processi di slot-die coating, rotocalco o decal transfer, la sfida è sempre la stessa: garantire una distribuzione uniforme del catalizzatore, una definizione precisa dei bordi e ridurre al minimo l'impiego dei costosi metalli del gruppo del platino. Irregolarità del rivestimento, come pinhole, variazioni di spessore o difetti sui bordi, possono influire direttamente sull'efficienza e sulla durata delle celle a combustibile. BST COATINGControl^® consente il monitoraggio in tempo reale della posizione e della qualità del coating, rilevando eventuali deviazioni prima che si ripercuotano sulle fasi successive del processo. I nostri sistemi di guida nastro garantiscono un trasporto stabile del substrato anche ad elevate velocità di linea, mentre il controllo dell'avvolgitore assicura una tensione costante sui delicati materiali a membrana. iPQ-Surface ENERGY aggiunge un ulteriore livello di controllo grazie al rilevamento al 100% dei difetti, individuando particelle, graffi e anomalie del coating che potrebbero compromettere le prestazioni della cella finita.

La membrana catalizzata (CCM) rappresenta il cuore elettrochimico di ogni cella a combustibile PEM. Durante la produzione del CCM, gli strati anodico e catodico devono essere allineati con estrema precisione sui lati opposti di una membrana polimerica ultrasottile. Qualsiasi disallineamento tra gli strati riduce l'area attiva e compromette le prestazioni della cella. I processi di pressatura a caldo e laminazione aggiungono un ulteriore livello di complessità: temperatura e pressione devono essere controllate con precisione per garantire un'adesione ottimale senza danneggiare la delicata struttura della membrana. I sistemi BST di guida nastro e controllo dell'avvolgimento assicurano la precisione di posizionamento necessaria per una registrazione affidabile tra i diversi strati. I sistemi di misura dimensionale verificano in tempo reale la precisione geometrica,  mentre iPQ-Surface ENERGY monitora entrambi i lati del materiale per rilevare difetti superficiali e contaminazioni, un requisito fondamentale per preservare l'integrità della membrana.

Il subgasket definisce e protegge l'area attiva del CCM, creando al contempo le superfici di tenuta necessarie per l'assemblaggio dello stack. Un posizionamento preciso è fondamentale: spazi vuoti o sovrapposizioni tra il subgasket e l'area attiva possono causare perdite di gas, degradazione della membrana o una riduzione delle prestazioni della cella. Nella moderna produzione di celle a combustibile, l'applicazione del subgasket avviene tramite processi roll-to-roll, che richiedono un controllo estremamente accurato del posizionamento del materiale e della precisione di laminazione. I sistemi BST di guida nastro garantiscono un posizionamento esatto del materiale, mentre il controllo dell'avvolgimento previene variazioni di tensione che potrebbero causare allungamenti o deformazioni del substrato. CELLInspection e iPQ-Surface ENERGY offrono una verifica completa della qualità, controllando la precisione di posizionamento, i difetti di adesione e la presenza di particelle estranee. I sistemi di misura dimensionale confermano che ogni CCM con subgasket soddisfi le specifiche richieste prima di passare alla fase finale di assemblaggio.

Nella fase finale di assemblaggio, i CCM dotati di subgasket vengono combinati con gli strati di diffusione dei gas (GDL) per realizzare il gruppo elettrodo-membrana completo (MEA). Questo laminato multistrato richiede un livello eccezionale di precisione: ogni strato deve essere posizionato e allineato accuratamente per garantire una distribuzione uniforme dei gas e un contatto elettrico ottimale sull'intera area attiva. BST affronta questa sfida mediante sistemi di guida nastro interconnessi, dotati di funzioni master/slave e correzione dell'offset, che consentono l'allineamento preciso di materiali trasparenti, traslucidi e opachi all'interno di un unico processo produttivo. BST SLITTINGControl^® garantisce un taglio preciso alle dimensioni finali, mentre iPQSurface ENERGY e CELLInspection verificano la qualità della superficie e rilevano eventuali difetti su tutti gli strati. Il risultato: MEA pronti per l’integrazione nell’assemblaggio, con dati di qualità documentati per ogni unità prodotta.