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牧野機(jī)床 | 未來(lái)電動(dòng)汽車大戰(zhàn)，與精密數(shù)控加工有關(guān)！

2021-06-08

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燃料電池被認(rèn)為是未來(lái)汽車的技術(shù)之一。對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)，為這個(gè)新技術(shù)所要求的加工條件做好準(zhǔn)備是必不可少的。

內(nèi)燃機(jī)目前正受到國(guó)際立法和化石燃料供應(yīng)的影響，利用可再生能源發(fā)電的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為內(nèi)燃機(jī)的替代品變得越來(lái)越重要。

除了目前備受關(guān)注的蓄電池技術(shù)外，燃料電池技術(shù)代表了電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)的另一種方向?？紤]到燃料電池的特殊優(yōu)勢(shì)，如充足的氫氣和氧氣供應(yīng)、低排放、比內(nèi)燃機(jī)更高的效率，燃料電池是車輛駕駛的一個(gè)重要選擇。

● 氫燃料電池的原理與優(yōu)缺點(diǎn)●

純電動(dòng)汽車是通過(guò)鋰電池來(lái)儲(chǔ)存電能，有一個(gè)充電過(guò)程，充電過(guò)程也較慢。而氫燃料電池汽車，是用氫作為燃料，在氫燃料電池中與大氣中的氧氣發(fā)生氧化還原化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生出電能來(lái)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作。

對(duì)于氫燃料電池來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵的是氫燃料的產(chǎn)物是純凈的水，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。而氫之所以具有吸引力，是因?yàn)樗梢詮母鞣N資源中生產(chǎn)，制氫的來(lái)源有很多種，有可再生能源電解水、生物制氫、光催化劑等多種方式。

氫燃料電池產(chǎn)生電能的原理

氫燃料電池?zé)o需充電，3分鐘的加氫時(shí)間就可以續(xù)航700公里，且氫重量特別輕，是氫燃料電池的顯著優(yōu)勢(shì)。它的應(yīng)用技術(shù)已趨于成熟，只是商業(yè)化還在經(jīng)歷成長(zhǎng)的陣痛，最大的問(wèn)題就是關(guān)鍵部件居高不下的生產(chǎn)成本。倘若氫燃料電池能解決關(guān)鍵部件的成本問(wèn)題，那么氫燃料電池很大程度將取代鋰電池。

● 氫燃料電池的關(guān)鍵部件——雙極板●

氫燃料電池中的關(guān)鍵部件之一——雙極板是帶流道的金屬薄板，它的最小厚度只有50μm，其平面度、輪廓精度、溝槽平行度和表面質(zhì)量都必須滿足嚴(yán)格的生產(chǎn)要求，同時(shí)希望保持較低的生產(chǎn)成本。這種薄板的生產(chǎn)是通過(guò)高速?zèng)_壓工藝來(lái)完成的，對(duì)其成形模具有非常嚴(yán)苛的要求。

燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖

沖壓工藝成形

沖壓成形的雙極板

雙極板模具的要求——

材料：58HRC

輪廓精度：±2μm

平面度：10 μm

溝槽平行度：10 μm

表面粗糙度：Ra< 0.2 μm

● 氫燃料電池雙極板成形模的加工方案●

對(duì)于氫燃料電池中關(guān)鍵部件制造商來(lái)說(shuō)，選擇精密、高效、高性能機(jī)床來(lái)加工模具非常重要，他們一直在尋找如何降低成本的方案。

該領(lǐng)域正是牧野機(jī)床深入?yún)⑴c的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，牧野一直在致力于幫助氫燃料電池部件制造商開(kāi)發(fā)減少成本、提升產(chǎn)量的加工方案。

牧野機(jī)床加工樣品--燃料電池電極板模具

加工機(jī)床：iQ500

加工時(shí)間：142小時(shí)

使用的工具：23把（精加工7把）

最小R角：0.25 mm

CAM軟件：FFCAM

牧野iQ500超精密立式加工中心可完全滿足這類模具的加工需求。

? 針對(duì)主軸、進(jìn)給軸、切削液的發(fā)熱問(wèn)題，配備全套的冷卻系統(tǒng)保證連續(xù)超長(zhǎng)時(shí)間加工（大于150小時(shí)）的精度穩(wěn)定性； 

? 全軸直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，保證極高的加工精度；

? 牧野專家6系統(tǒng)獨(dú)有的SGI輪廓控制在拐角處可實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡，保證優(yōu)異的表面質(zhì)量；

? 牧野開(kāi)發(fā)的45000轉(zhuǎn)高速高穩(wěn)定主軸，其對(duì)振動(dòng)的抑制性可有效保證小徑刀具加工硬材料的壽命。

iQ500超精密立式加工中心機(jī)床

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