Description: Das Projekt "Charakterisierung hochgefüllter Graphit-Compounds zur Auslegung und Optimierung des Spritzgießprozesses für Bipolarplatten in Brennstoffzellenanwendungen" wird/wurde gefördert durch: Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen 'Otto-von-Guericke' e.V. / Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH.Ziel des Projektes war es, innovativen kmU den Zugang zur wirtschaftlichen Entwicklung, Konstruktion und Herstellung von spritzgegossenen Bipolarplatten aus hochgefüllten Graphit- Compounds zu ermöglichen. Dazu sollte ein grundlegendes Verständnis der Zusammenhänge zwischen Füllstoff, Matrix und Verarbeitung in Bezug auf die rheologischen und thermischen Eigenschaften hochgefüllter Graphit-Compounds erreicht werden. Damit wird die Auslegung von Formteilen und Werkzeugen sowie die Optimierung der Verfahrensparameter durch eine Prozesssimulation ermöglicht. Werkstoffseitig wurden die Weiterentwicklung hochgefüllter Graphit-Compounds mit Polypropylenmatrix sowie die rheologische Charakterisierung dieser Materialien unter verarbeitungsnahen Bedingungen erreicht. Innerhalb der umfangreichen systematischen Materialentwicklung wurde eine umfassende Charakterisierung und Weiterentwicklung graphitgefüllter Compounds auf Polypropylenbasis durchgeführt und eine optimierte Compound-Rezeptur für Bipolarplatten erarbeitet. Dabei konnte der Einfluss unterschiedlicher Graphitgehalte, Graphittypen und Partikelgrößen, sowie die Kombination mit Leitrußen auf die rheologischen, thermischen und elektrischen Materialeigenschaften analysiert und bewertet werden. Mit der entwickelten Rheologiedüse für die Spritzgießmaschine konnten direkt an der Verarbeitungsmaschine rheologische Kennwerte ermittelt und der im Verbund Füllstoff, Matrix und Verarbeitung bisher nicht zugängliche Verarbeitungseinfluss auf die o. g. Wirkzusammenhänge bestimmt, verstanden und gezielt beeinflusst werden. Letztlich konnte mit der Rheologiemessdüse ein Verfahren aufgebaut werden, mit dem sich in einem großen Temperaturund Schergeschwindigkeitsbereich reproduzierbare Rheologiekurven unter verarbeitungsnahen Bedingungen ermitteln lassen. Verfahrensseitig konnte eine präzise und aussagekräftige Berechnung und Auslegung graphitgefüllter Formteile mit Hilfe der Spritzgießsimulation erzielt werden. Für die mit Graphiten und Ruß gefüllten Compounds konnten zur Beschreibung der Viskositäts-, pvT- und Kaloriemetriedaten geeignete Modelle entwickelt werden, die die Compoundeigenschaften auf die Eigenschaften der einzelnen Komponenten und deren Massen- bzw. Volumenanteil und spezifische Oberflächen zurückführen. Dadurch können z.B. Viskositäts- und pvT-Daten hochgefüllter Compoundvarianten ohne direkte Messung an diesen Varianten mit guter Genauigkeit aus einfachen Modellen ermittelt werden. Das erzielte Ergebnis geht damit noch über das Antragsziel hinaus. Wesentliche neue Erkenntnisse konnten auch bei der experimentellen Ermittlung des Wärmeübergangs zwischen Formteil und Spritzgießwerkzeug erzielt werden. Dabei wurden sowohl material- als auch prozessseitige Einflussfaktoren untersucht. Hier konnten erstmals präzise Daten zum Wärmeübergang zwischen Formteil und Werkzeugwand in Abhängigkeit vom wirksamen Nachdruck ermittelt werden. Das Ziel des Vorhabens wurde vollständig erreicht. (Text gekürzt)
SupportProgram
Origins: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Verbundwerkstoff ? Graphit ? Brennstoffzelle ? Polymer ? Materialprüfung ? Verfahrensparameter ? Verfahrensoptimierung ? Ruß ? Leitfähigkeit ? Verfahrenstechnik ? Werkstoffkunde ? Wirtschaftsentwicklung ? Kennzahl ? Bipolarplatte ? Kunststoffverarbeitung ? Spritzgießen ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2009-01-01 - 2011-02-28
Webseite zum Förderprojekt
http://www.zbt-duisburg.de/fileadmin/user_upload/01-aktuell/05-publikationen/06-Projektberichte/AiF304ZN_Abschlussbericht_Rheo-SG.pdf (Webseite)Accessed 1 times.