在全球大力發(fā)展新能源的背景下，聚合物電解質膜燃料電池(PEMFC)是一個優(yōu)質的、前景廣闊的方案。氫燃料電池通常用于大型汽車，如電動巴士和電動卡車，但隨著技術的發(fā)展，其在加注時間和續(xù)航里程方面的優(yōu)勢越來越明顯，也隨之更廣泛地用于電動乘用車的驅動中。
雙極板是PEMFC的關鍵組件之一，在燃料電池工作過程中發(fā)揮著許多關鍵作用，比如氫氣和氧氣的分布、提供電池之間的電傳導和熱管理等諸多功能。不均勻的流量分布或不佳的輪廓度偏差會加速燃料電池的老化，導致使用壽命縮短，性能下降。然而，雙極板形狀高度復雜、工藝嚴格，表面敏感。如何檢測這類工件的尺寸和輪廓等質量，成為各大制造商需要面對的一大難題。
面臨挑戰(zhàn)
雙極板材質特殊檢測困難
燃料電池中需要安裝大量雙極板(約200至400個)，這些板的厚度通常在0.1-2mm范圍內(nèi)，非常單薄，且敏感。雙極板的流道是一種精密的微結構，具有陡峭的側面角的小流道，其質量是保證氣體均勻分布的關鍵。
雙極板在測量過程中需要*的精度(流道寬度和深度、側翼角、輪廓度、外形尺寸、燃料進出口位置等等)且公差要求非常嚴格(通常在20- 30µm之間)，流道與基礎平面角度陡峭，表面材質特殊，傳統(tǒng)測量方式很難*其檢測需求。
零件厚度測量是這一應用的另一個挑戰(zhàn)，因為這需要最大限度地利用夾具和靈活的傳感器解決方案來實現(xiàn)。此外，雙極板的制造材料要求通常較高，如石墨或基于金屬基涂層，這都讓測量變得更加困難。
解決方案
全新白光測頭傳感器技術
雙極板檢測需要靈活的解決方案，接觸式和非接觸式傳感器復合使用提供了對不同特征和材料檢測需求的最佳方法。海克斯康高精度 Leitz Reference 三坐標測量機適配多傳感器，是理想的傳感器解決方案：HH-AS8-OWT2.5測座、HP-OW-2.14共聚焦白光傳感器、HP-S-X1H接觸式掃描傳感器。
流體通道輪廓快速測量
HP-OW傳感器擁有媲美接觸式傳感器的精度和重復性，以及±30°的接收角度，可實現(xiàn)對雙極板兩側流體通道輪廓的快速測量。HP-OW作為光學傳感器，測量過程無需接觸工件表面，避免了因測力導致工件變形或在工件表面造成劃痕的問題。搭配的HH-AS-OWT2.5°測座有超過12,000個位置，為HP-OW 提供了所需的靈活性。
HP-OW工作范圍達到2mm，所以掃描如雙極板流道此類高度/厚度較小的工件時，可以始終保持傳感器與工件表面的距離一致性，以直線掃描的方式一次完成流道的頂部和底部表面輪廓檢測。上下表面輪廓掃描完畢后±30°轉動測座，使HP-OW軸向與流道側面垂直，完成與表面呈85°的流道側面輪廓測量。在強大的QUINDOS軟件中，流道上下表面與側面輪廓在經(jīng)過計算后合而為一，形成一條完整的流場輪廓線。為進一步的評估(如通道寬度、側翼角或剖面形式)提供數(shù)據(jù)支持。
厚度與外輪廓尺寸高精度測量
HP-OW也是測量雙極板厚度的理想選擇，通過測座180°旋轉，對工件另一側進行相同方式的剖面掃描?；趶牧慵蓚葤呙璧牧鲌銎拭?，在QUINDOS中通過評估相對掃描線在定義點的距離來確定材料厚度。
外輪廓尺寸等形位特征測量雖不太具有挑戰(zhàn)性，但仍需要很高的精度。使用超高精度HP-S-X1H傳感器，可在同一程序中捕捉這些特征。HP-OW-2.14和HP-S-X1H傳感器通過海克斯康HR-R更換架實現(xiàn)測頭間自動切換，減少手動操作，提高檢測效率。
氫燃料電池雙極板高精度光學檢測方案，最大限度提高復雜燃料電池組件的測量精度，為高端燃料電池雙極板的質量保證提供了高精度、完整的測量解決方案。
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