使用QCW绿色激光源对薄不钢板进行接
E Haddad1, F Poggenburg2, A Häusler3
1Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT, Aachen, Germany. elie.haddad@ilt.fraunhofer.de.
Scientific reports
|February 20, 2024
概括
这项研究探讨了聚合物电解质膜燃料电池中双极板的激光接. 它表明,精确控制激光点直径和接速度可以实现适合微型道的狭窄接接.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 能源技术 能源技术 能源技术
背景情况:
- 双极板是聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC) 中的关键组件.
- 连接双极板的两个半部分是一个关键的制造步骤.
- 激光接为这种连接过程提供了一个快速,可自动化和可扩展的解决方案.
研究的目的:
- 研究激光波长和斑点直径对不钢双极板的激光接的影响.
- 分析不同梁直径对接接特性,特别是宽度的影响.
- 评估实现微尺度双极板通道狭窄接接的可行性.
主要方法:
- 使用了一种具有增强光束质量的新型近连续波 (QCW) 绿色激光源.
- 采用各种聚焦镜头,以实现光束直径低于20微米.
- 接的不钢样品类似于双极板材料,速度从500mm/s开始.
主要成果:
- 证明较小的点直径 (小于20微米) 显著影响接接宽度.
- 通过200毫米的焦距镜头,实现了减少接接的宽度,特别是≤100微米.
- 确定了在不钢接中形成窄接接的最佳参数.
结论:
- 该研究证实了绿色激光接对于生产不钢窄接接的适用性.
- 该工艺显示出用于制造具有微尺度通道 (宽度<75微米) 的双极板的前景.
- 优化的激光参数可以精确控制先进燃料电池组件的接尺寸.
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