A solução

Aumentando a eficiência na fabricação de células de combustível

As células a combustível de óxido sólido (SOFCs) são conhecidas por serem relativamente baratas, ao mesmo tempo em que oferecem um excelente desempenho em termos de eficiência e emissões. Não é à toa que cada vez mais os fabricantes estão analisando as oportunidades que elas oferecem. A fabricação dessas células de combustível pode ser complicada, pois há muitos elementos diferentes a combinar e tudo deve ser vedado eficientemente. A Höganäs oferece pós e pastas para brasagem, ideais para garantir as melhores vedações e juntas, ao mesmo tempo em que oferece a consistência ideal do revestimento, o que é uma vantagem para qualquer fabricante de SOFC.

As SOFCs são constituídas por diferentes materiais dependendo dos requisitos para a célula de combustível, mas sempre consistem em um ânodo, cátodo e eletrólito em uma célula vedada. Em muitos casos, e em particular para SOFCs planos, uma maneira eficaz de vedar as células de combustível é usar o método de brasagem por impressão em tela, que é um processo automatizado que garante que o material de brasagem seja aplicado apenas nas áreas necessárias.

A Höganäs trabalha com fabricantes de SOFC que anteriormente tinham dificuldades com o processo, não devido à tecnologia, mas à própria pasta de brasagem. Os materiais usados no passado não eram capazes de oferecer o tipo de consistência e robustez que torna esse processo o mais eficiente, por isso a Höganäs trabalhou em conjunto com os clientes para oferecer uma melhor alternativa.

Muito mais que metal

A qualidade e a eficácia de uma pasta de brasagem não dependem apenas do metal de adição em pó utilizado. Antes os clientes da Höganäs SOFC tinham dificuldades para encontrar uma pasta que proporcionasse o desempenho necessário, apesar dos metais de base serem comuns e amplamente disponíveis. A Höganäs ouviu seus problemas, principalmente em torno da consistência das pastas e da validade delas, e forneceu amostras de teste para ver se era possível melhorar.

Após os teste, os clientes viram que as pastas de brasagem da Höganäs eram mais robustas, mais fáceis de aplicar e mais consistentes na forma como revestiam as áreas necessárias. Além disso, a vida útil das pastas é normalmente de, no mínimo, um ano, em contraste ao período de armazenamento oferecido pela concorrência, o que, em muitos casos, é consideravelmente menor.

“Fornecemos a um de nossos clientes uma amostra de Ni9P-9003 BrazeLet, que é uma pasta de brasagem à base de níquel”, afirma Lisa Kjellén, diretora de desenvolvimento de brasagem da Höganäs. “O problema que eles estavam enfrentando era principalmente com a consistência de sua aplicação. A aplicação da pasta anterior frequentemente precisava ser verificada e ajustada, pois o processo de impressão serigráfica não cobria uniformemente as áreas de junção, de maneira idêntica. Isso significava desacelerar ou interromper a produção, corrigir manualmente a aplicação e retomá-la. Ao tentar a nossa solução, eles viram que ela era aplicada sempre como desejavam, o que significa que a produção poderia continuar sem interrupções.”

O motivo para essa diferença é que a Höganäs usa menos ingredientes e testa os produtos extensivamente, via de regra junto com clientes existentes e potenciais. Para a brasagem por impressão em tela, consistência e robustez são qualidades essenciais, pois as juntas e vedações do processo de brasagem são essenciais para o desempenho da célula de combustível.

Um processo iterativo

Cada aplicação de impressão em tela é diferente, e as SOFCs têm requisitos específicos que devem ser atendidos. Nem sempre é o caso de um produto já pronto ser o ideal, portanto, os testes e ajustes são partes essenciais da jornada em direção à pasta perfeita. Durante o processo com cada um dos clientes da SOFC, é importante para a Höganäs ouvir e entender os desafios, pois só assim é possível oferecer a solução ideal.

Também é uma vantagem se os testes puderem ser realizados de forma rápida e eficiente e, graças à escala da Höganäs, em combinação com vários Centros de Desenvolvimento ao Cliente, isso é sempre uma possibilidade.

“Trabalhar com a equipe da Höganäs tem dado muito certo e tem sido uma experiência positiva em todos os aspectos”, explica um cliente de pastas para brasagem para SOFC. “O desenvolvimento da nova pasta foi fácil, a qual tem nos apresentado um ótimo desempenho.”

Para um fabricante, mudar a pasta de brasagem pode ser algo complicado, pois isso envolve um novo processo de qualificação, mas os benefícios vistos nos testes superaram essa desvantagem passageira. Os benefícios do uso das pastas de brasagem para impressão em tela da Höganäs incluem um melhor rendimento, menos vazamentos após a brasagem, um processo de impressão estável e eficiente, uma maior vida útil da pasta de brasagem, amostragem rápida e uma excelente cadeia de suporte global.

Pastas de brasagem BrazeLet® para SOFC

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