Trong cấu trúc của cụm điện cực màng 5 lớp (5-layer MEA), việc liên kết giữa màng bọc xúc tác (3CCM - Catalyst Coated Membrane) và các khung đỡ (Frame) hoặc lớp khuếch tán khí (GDL) là một thách thức kỹ thuật lớn. Nếu thực hiện ép nhiệt trong môi trường khí quyển thông thường, không khí rất dễ bị kẹt lại giữa các lớp vật liệu, tạo thành các bọt khí (air bubbles). Những bọt khí này không chỉ làm giảm diện tích tiếp xúc dẫn điện/dẫn proton mà còn là điểm khởi phát gây bong tróc (delamination) khi pin hoạt động ở cường độ cao.

Máy ép nhiệt chân không 5-trong-1 SEC-H500-5M được thiết kế để giải quyết triệt để vấn đề này. Thiết bị tạo ra môi trường chân không tuyệt đối trong buồng ép trước khi gia nhiệt, đảm bảo liên kết giữa "Khung + 3CCM + Khung" được đồng nhất, chặt chẽ và hoàn toàn không có bọt khí. Cùng AMC tìm hiểu chi tiết về thiết bị máy Máy ép nhiệt chân không 5-trong-1 SEC-H500-5M ở bài viết dưới đây nhé!

1. Thông số kỹ thuật của Máy ép nhiệt chân không 5-trong-1

2. Quy trình làm việc của máy ép nhiệt chân không 5-trong-1

Máy ép nhiệt chân không 5-trong-1 thực hiện liên kết khung pin nhiên liệu hydro + 3CCM + khung qua 2 bước chính bao gồm:

Bước 1: Công nhân tiến hành đặt thủ công viền (border) + 3CCM + viền vào vị trí làm việc của máy.

Bước 2: Máy tiến hành ép dán nhiệt chân không.

Bước 3: Sau khi máy thực hiện xong, công nhân thực hiện lấy sản phẩm hoàn thiện ra và thực hiện các công đoạn tiếp theo.

3. Đặc điểm từng công đoạn làm việc của máy ép nhiệt chân không pin nhiên liệu

Máy ép nhiệt chân không pin nhiên liệu có 1 trạm làm việc và 4 hệ thống chức năng chính với các nhiệm vụ: 

• Trạm làm việc đơn thực hiện quá trình ép nhiệt chân không.
• Hệ thống định vị: Thực hiện định vị khung (frame) + 3CCM + khung.
• Hệ thống chân không đảm bảo buồng ép đạt trạng thái chân không.
• Hệ thống kiểm soát nhiệt độ giúp điều khiển chính xác nhiệt độ trong quá trình ép.
• Hệ thống ép servo sử dụng xi lanh điện để kiểm soát hành trình ép, có thể sử dụng chế độ điều khiển theo hành trình hoặc áp lực nhằm đạt độ chính xác cao trong quá trình ép.
• Hệ thống quản lý thông tin cho phép truyền và tự động lưu trữ các dữ liệu công nghệ như vị trí ép, áp lực ép, năng suất sản xuất… Tương thích với hệ thống MES và hỗ trợ sao lưu dữ liệu bằng một nút bấm.

4. Đặc tính kỹ thuật của Máy ép nhiệt chân không pin nhiên liệu SEC-H500-5M

4.1. Môi trường chân không và hệ thống định vị đa lớp

Để đạt được chất lượng liên kết cấp độ ô tô (automotive-grade), quy trình bắt đầu bằng sự chính xác.

• Định vị: Hệ thống định vị chuyên dụng giúp sắp xếp chính xác các lớp vật liệu chồng lên nhau (Frame + 3CCM + Frame).

• Hút chân không: Ngay sau khi buồng máy đóng lại, hệ thống bơm chân không công suất lớn sẽ rút sạch không khí bên trong. Việc ép chỉ diễn ra khi buồng đạt trạng thái chân không yêu cầu, đảm bảo các lớp vật liệu được ép sát vào nhau mà không có bất kỳ trở lực khí động học nào.

4.2. Sức ép 20 tấn với độ chính xác servo

Khác với các máy ép dán gioăng thông thường chỉ cần lực vài trăm kg, việc liên kết nhiệt các lớp cấu trúc MEA đòi hỏi áp lực cực lớn để kích hoạt keo hoặc làm nóng chảy cục bộ vật liệu khung. SEC-H500-5M được trang bị Xi lanh điện Servo (Servo Electric Cylinder) với lực ép định mức khổng lồ lên tới 20 Tấn (20T).

Dù sở hữu sức mạnh lớn, hệ thống vẫn duy trì sự kiểm soát tinh tế:

• Chế độ điều khiển kép: Cho phép vận hành theo chế độ "Kiểm soát vị trí" (Displacement mode) hoặc "Kiểm soát áp lực" (Pressure mode).

• Độ chính xác: Sai số kiểm soát áp lực chỉ 0.5% FS, và độ lặp lại vị trí của xi lanh đạt ±0.02mm. Điều này đảm bảo lực ép 20 tấn được phân bố đều, không gây nghiền nát cấu trúc vi mô của lớp xúc tác nhạy cảm.

4.3. Quản lý nhiệt độ đồng nhất

Nhiệt độ là chất xúc tác cho quá trình liên kết. Máy sử dụng hệ thống gia nhiệt với dải hoạt động từ nhiệt độ phòng đến 150°C. Điểm vượt trội của thiết bị nằm ở khả năng kiểm soát nhiệt độ phân bố trên bề mặt bàn ép. Sai số phân bố nhiệt được giữ ở mức ≤ ±3°C, đảm bảo mọi điểm trên tấm điện cực màng đều nhận được nhiệt lượng như nhau, tránh hiện tượng chỗ chín, chỗ sống (uncured areas) gây phế phẩm.

4.4. Năng suất và tích hợp thông minh

Thiết bị được tối ưu hóa cho sản xuất quy mô lớn với khả năng ép từ 1 đến 4 sản phẩm trong một chu trình. Hệ thống quản lý thông tin ghi lại toàn bộ biểu đồ quy trình: từ mức độ chân không, biểu đồ gia nhiệt, đến lực ép thực tế theo thời gian. Dữ liệu này tương thích hoàn toàn với MES, hỗ trợ truy xuất nguồn gốc và phân tích chất lượng 4.0.

Máy ép nhiệt chân không 5-trong-1 SEC-H500-5M sở hữu khả năng tạo môi trường chân không ổn định, kiểm soát chính xác lực ép và nhiệt độ, mang lại giải pháp liên kết tối ưu cho cấu trúc điện cực màng nhiều lớp trong pin nhiên liệu. Thiết bị giúp loại bỏ hoàn toàn bọt khí giữa các lớp vật liệu, từ đó nâng cao độ bền liên kết và hiệu suất hoạt động của MEA. Sự kết hợp giữa hệ thống định vị chính xác, ép servo lực lớn và quản lý nhiệt độ đồng nhất đảm bảo mỗi sản phẩm sau ép đều đạt chất lượng ổn định. Bên cạnh đó, khả năng ghi nhận và quản lý dữ liệu quy trình giúp doanh nghiệp dễ dàng kiểm soát chất lượng và tối ưu hóa sản xuất theo tiêu chuẩn công nghiệp hiện đại. Nhờ vậy, SEC-H500-5M trở thành thiết bị quan trọng trong dây chuyền sản xuất pin nhiên liệu hydrogen quy mô công nghiệp. Nếu bạn đang có nhu cầu quan tâm đến máy ép nhiệt chân không pin nhiên liệu SEC-H500-5M hoặc các dòng máy cấp keo khác, hãy liên hệ ngay với AMC để nhận được tư vấn và báo giá sớm nhất nhé!