Laserbearbeitung für die grüne Energie der Zukunft: Wasserstoff aus Elektrolyse

Laserbohren von Titanelektroden für Wasserstoff-Elektrolyseure

Hochpräzise UKP-Laserbearbeitung von Titanelektroden

Bohrgeschwindigkeit von bis zu 5.000 Hz

Maßgeschneiderte Bohrungsverteilungen & Handling von komplexen Bauteilen

Wasserstoff-Elektrolyse: Laserbohren von titanelektroden

Wasserstoff ist ein zentraler Energieträger der Zukunft. Durch Elektrolyse wird Wasser mit Strom in Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) gespalten. Die wichtigsten Verfahren sind die PEM- und alkalische Elektrolyse.

Die PEM-Elektrolyse (Proton Exchange Membrane) nutzt einen sauren Elektrolyten, der hocheffizient, aber korrosiv ist. Die alkalische Elektrolyse arbeitet mit einer basischen Lösung und ist kostengünstiger. Aufgrund der aggressiven Bedingungen werden in PEM-Systemen oft Titanbauteile eingesetzt, um die Beständigkeit und Lebensdauer der Komponenten zur erhöhen.

Titan eignet sich ideal für die Laserbearbeitung mit Ultrakurzpulslasern, insbesondere für hochpräzise Bohr-, Schneid- oder Strukturierungsprozesse. Die zu bearbeitenden Titankomponenten werden aufgrund der hohen Komplexität und technischen Anforderungen oftmals durch einen 3D-Druck bereitgestellt und dann durch einen nachfolgenden Laserbearbeitungsprozess weiterverarbeitet.

Funktionalisierung durch UKP-Bearbeitung für PEM-Systeme

Beim Laserbohren von Elektrolyseurplatten sind folgende technischen Spezifikationen möglich:

Bohrgeschwindigkeit: bis zu 5.000 Hz

Materialstärke: 250 µm

Bohrungsdurchmesser: stufenlos einstellbar, möglich im Mikrometerbereich (< 80 µm)

Bohrungsabstände: 100 – 150 µm

Durch die Ultrakurzpulslaserbeabeitung kann die Porösität der Titanelektroden maßgeschneidert eingestellt werden. Die großen Bohrgeschwindigkeiten von bis zu 5.000 Bohrungen pro Sekunde ermöglichen dabei wirtschaftliche Herstellungskosten.