Qualitätsgesicherte Fertigung von Typ-4 Druckbehältern für die Brennstoffzellentechnologie mit einer neuartigen robotergeführten Wickelanlage

Ziel Deiner Arbeit ist es daher, zu untersuchen, inwieweit mit der neuen Anlagentechnik eine qualitätsgesicherte Fertigung von Druckbehältern möglich ist.

Neuartiges Anlagenkonzept zur roboterbasierten Wicklung von Druckbehältern | Foto: Hille Engineering

Gewickelter Druckbehälter | Foto: NPROXX

Eine vielversprechende und klimaschonende alternative Antriebstechnologie für PKWs ist die Brennstoffzelle. Neben der Zellentechnologie selbst stellt der Wasserstofftank eine besondere sicherheitsrelevante Herausforderung dar. Er muss z.B. Betriebsinnendrücke von bis zu 700 bar standhalten können. Aufgrund dieser hohen Betriebsdrücke und der Anwendung im PKW, welche stets geringe Gewichte fordert, stellt die Fertigung des Druckbehälters aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen im Wickelverfahren eine interessante Option dar. Solche Behälter werden derzeit durch hohe Sicherheitsfaktoren auf ein Vielfaches ihres Betriebsdruckes ausgelegt. Um die Behälterauslegung zu optimieren, ist es von wirtschaftlichem Interesse ein besseres Verständnis über den Laminataufbau des Druckbehälters zu erlangen. Hierzu wird am IKV ein optisches inline Messsystem erarbeitet, welches es ermöglicht, den Laminataufbau während der Fertigung zu quantifizieren.

Derzeit bekommen wir am IKV eine neuartige Wickelanlage, welche eine roboterbasierte Fertigung von Druckbehältern mit einer sehr präzisen Bandablage ermöglicht. Ziel ist es nun, durch Integration der optischen Messtechnik in diese neuartige Wickelanlage eine qualitätsgesicherte Behälterfertigung zu demonstrieren.

Ziel Deiner Arbeit ist es daher, zu untersuchen, inwieweit mit der neuen Anlagentechnik eine qualitätsgesicherte Fertigung von Druckbehältern möglich ist.

  • Begleiten der Inbetriebnahme der Wickelanlag
  • Integration der Messtechnik (IR-Kamera, Industriekamera) in die Wickelanlage und theoretische Überlegungen zur Bahnplanung und Befestigung
  • Fertigung der ersten Druckbehälter auf der neuen Anlagentechnik mit inline Messdatenerfassung
  • Experimentelle Untersuchung der Messtechnik an der neuen Anlagentechnik aufbauend auf Ergebnissen aus vorhandenen Voruntersuchungen

Wenn Du Interesse an der eigenständigen Bearbeitung einer herausfordernden Arbeit in einem motivierten Team hast, melde Dich!

Ansprechpartner
Nadine Magura, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28330
E-Mail: nadine.magura@ikv.rwth-aachen.de