Prüfung von alternativen Antrieben
Alternative Antriebe im Automobil-Bereich sind in aller Munde. Neue Antriebstechnologie heißt auch neue Prüfanwendungen. ZwickRoell bietet hier passende Lösungen an.
Transaktionsmotoren Energiespeicher Druckwasserstoffspeicherung elektromagnetische Aktuatoren
Prüfung von Transaktionsmotoren
Um einen hohen Wirkungsgrad von Traktionsmotoren zu erreichen, werden vielfach unkonventionelle Wege beschritten: komplexe Blechschnitte, dünnere Bleche, Hochleistungsmagnete für die Permanenterregung. In diesem Beispiel werden Ausdrück-Kräfte gemessen, um den festen Sitz der Permanentmagnete zu gewährleisten.
Prüfung am Energiespeicher
Die große Herausforderung der Elektromobilität ist der Energiespeicher. Hohe Speicherkapazität bei geringem Gewicht, Schnell-Ladefähigkeit und hohe Entlade-Ladezyklenzahl sind nur einige der Kernforderungen an ihn. Der Lithium-Ionen-Akkumulator ist eine Möglichkeit der Energiespeicherung. Sein komplexer Aufbau erfordert hohe Prozesssicherheit; ansonsten würden Migrationseffekte an den Elektroden die Leistungsfähigkeit des Akkumulators verringern.
Ob und in welchem Maß solche Migrationseffekte stattfinden, kann über die Haftung der einzelnen Schichten bestimmt werden. Ein Probestreifen wird zwischen zwei massive Trägerplatten geklebt und auseinandergezogen. Messgröße ist dabei die Maximalkraft, die zum Trennen der Schichten erforderlich ist. Da der Trennvorgang innerhalb einiger Millisekunden beendet ist, müssen Maschinensteuerung, Beschleunigung der Prüfmaschine und ihre Datenerfassungsrate auf diesen schnellen Vorgang abgestimmt sein. Nur so lässt sich die Trennfestigkeit reproduzierbar ermitteln. testControl II und testXpert sind die flexibel einsetzbaren Werkzeuge, die auch bei diesen Kurzzeitversuchen für verlässliche Ergebnisse sorgen.
Brennstoffzellen und ihre Bipolarplatten bestehen aus verschiedensten Bauteilen, wie z. B. Gasdiffusions-Schichte, Membranen sowie Elektroden.
Weitere kritische Komponenten finden sich im Brennstoffzellen-Stapel bzw. -System. Diese werden Prüfungen unterzogen, um die Betriebssicherheit und die Langlebigkeit einer Brennstoffzelle abzusichern. Ein Beispiel ist die genaue Dickenmessung der Gasdiffusions-Schichten: Zwei Arbeitsräume im Lastrahmen erlauben schnellen, unkomplizierten Versuchswechsel. Druckversuche im unteren Arbeitsraum werden zur Messung der Verformung über drei digitale Messtaster durchgeführt. Mit diesem Verfahren wird die Gleichmäßigkeit der Verformung über der gesamten Probenfläche überwacht. Im Biegeversuch werden im oberen Prüfraum an biegeweichen, kurzen Folien die Biegesteifigkeit mit dem 2-Punkt-Biegeverfahren bestimmt.
Prüfung an der Druckwasserstoffspeicherung
Wasserstoff ist als Energiespeicher ein wichtiger Baustein um Fahrzeuge emissionsfrei zu bewegen. Eine wichtige Aufgabe kommt dem Druckwasserstoffspeicher zu, der im Einsatz auf Drücke von bis zu 800 bar ausgelegt ist. Umfassende Materialprüfungen in realitätsnaher Umgebung sind notwendig, um geeignete Werkstoffe wie z. B. Faserverbundwerkstoffe bzw. Composites abzusichern.
Prüfung an elektromagnetischen Aktuatoren
Elektrische Aktuatoren sind in Fahrzeugen heute nicht mehr wegzudenken: Motoren, Hubmagnete und Piezostacks unterstützen den Fahrer und sorgen für dynamisches, sicheres und zugleich schadstoffarmes Fahren. Die nicht zerstörende Materialprüfung liefert die Daten über die Einhaltung vorgegebener Eigenschaften und Funktionalitäten wie z. B. die Ermittlung der Kraft-Hub Kennlinie eines elektromagnetischen Aktuators. Dabei steuern die Prüfsoftware testXpert und die Elektronik testControl das Bestromungsgerät und die Prüfmaschine. In diesem Beispiel zeigt sich die gesamte Flexibilität einer modernen Prüfmaschine, die ein wesentlich breiteres Prüfspektrum erfasst als „nur“ eine Maschine für Materialprüfungen.
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