Newswise — 用于船舶和飞机的燃料电池为了提高效率而变得越来越轻，这导致双极板的厚度下降。为此，通过国际研发创新合作项目，开发出了一种薄双极板激光加工技术，有助于提高燃料电池的生产效率和质量。

　　通过韩国和德国的国际联合研究，科学技术信息通信部下属的韩国机械材料研究所组成的联合研究小组，-韩国中小企业Lab与德国Fraunhofer Gesellschaft和BBW Lasertechnik GmbH通过应用允许激光焊接和切割的扫描仪开发了新型2D on-the-fly*复合材料设备厚度为0.075mm的燃料电池双极板材料。

　　*2D激光扫描仪平台实时交叉耦合控制技术：2D on-the-fly是一种激光加工技术，平台通过生成最佳路径的算法连续移动，并且扫描仪纠正位置错误。

　　KIMM工业激光技术系首席研究员Su-jin Lee和联合研究团队重点关注燃料电池制造商对各种形式的大尺寸薄板的焊接以及高质量切割的需求。同时。联合研究团队利用载物台和扫描仪同时移动的传统技术，成功开发出能够通过交叉耦合以各种形式焊接和切割大面积的Top-Lamp*复合加工机切割气体输出喷嘴至工作台。

　　*Top-Lamp：新开发设备的名称，也是国际合作项目（金属燃料电池板先进激光束加工技术平台）的名称。

　　此外，研究团队还开发并利用了通过扫描仪同轴和外角视觉系统实时自动校正工作区域来保持加工精度的功能。利用该功能，应用了一种能够在加工过程中校正喷嘴喉部直径中心位置并在距喷嘴直径 3mm 以内照射激光束的技术。上述开发的混合复合材料设备可同时进行高速焊接和喷嘴切割，已在德国合作机构BBW Lasertechnik GmbH安装并运行。

　　*照射：将激光束暴露或引导到目标材料表面的行为。

　　使用传统的2D即时技术，由于材料加工过程中转弯（转弯）时的加速或减速会引起速度变化，因此很难精确控制材料的形状。另外，由于加工过程的修正也很困难，因此需要提高其质量。同时，由于将切割气体喷嘴安装到传统的高速扫描仪上并不容易，因此必须使用单独的设备进行焊接和切割，这导致了加工时间和费用的增加。

　　新开发的技术通过扫描仪视觉系统进行更精确的位置校正，减少交叉耦合误差，有助于提高加工质量。此外，切割气体喷嘴可以单独连接到扫描仪或其他平台，从而提高切割质量。此外，视觉系统还可以校正喷嘴喉部激光束照射的中心位置。这样可以同时进行高速焊接和部分切割，有助于降低成本和加工时间。

　　KIMM首席研究员Su-jin Lee表示：“德国研究团队也期待通过国际联合研究开发的最新技术能够应用于各个领域。新开发的技术意义重大，因为它可以满足燃料电池市场随着燃料电池双极板厚度变得越来越薄而提高加工质量的需求。”

　　同时，这项研究是在产业通商资源部国际共同开发项目“开发用于制造燃料电池的先进激光加工技术”项目的支持下进行的。2022年5月，KIMM与参与研究的机构之一德国弗劳恩霍夫协会签署了一份谅解备忘录，以扩大国际合作以及主要领域研究人员之间的可持续网络和合作。

　　韩国机械和材料研究所 (KIMM) 是科学和信息通信部下属的一个由政府资助的非营利性研究机构。自1976年成立以来，KIMM通过对机械和材料的关键技术进行研发、进行可靠性测试评估以及将开发的产品和技术商业化，为国家的经济增长做出贡献。

　　这项研究是在产业通商资源部国际共同开发项目“开发用于制造燃料电池的先进激光加工技术”项目的支持下进行的。