一种金属双极板镀层智能加工方法和系统技术方案

本说明书实施例提供一种金属双极板镀层智能加工方法和系统，该方法包括所述处理器发送生产指令至真空加工装置、预处理装置、镀铬装置、渗氮装置、渗碳装置中的至少一个；控制所述预处理装置基于所述生产指令中的预处理参数对双极板基材进行预处理；响应于表面质量不满足要求，通过所述预处理装置发送预警指令给所述处理器，所述处理器基于所述预警指令生成提醒信息发送给终端；控制所述镀铬装置、所述渗氮装置与所述渗碳装置中的一个或多个，基于所述生产指令中各个镀层子指令的先后顺序，对所述预处理后的所述双极板基材镀纯铬层、氮化铬层和铬碳共存层。本说明书智能预测镀层与金属双极板基材的结合力，确定镀层厚度，并调整工艺参数。工艺参数。工艺参数。

【技术实现步骤摘要】
一种金属双极板镀层智能加工方法和系统


[0001]本说明书涉及金属镀层
，特别涉及一种金属双极板镀层智能加工方法和系统。

技术介绍

[0002]双极板是质子交换膜氢燃料电池的关键构件。双极板的主要功能是支撑膜电极组件、分配反应气体、收集电流、传导热量和排出产物水等。因此，理想的双极板材料应具有高的电导率、良好的耐腐蚀性、高机械强度、高气密性、化学稳定性好及易加工成型等特点。目前主流双极板有石墨(碳)双极板、金属双极板和复合材料双极板。金属双极板具有高机械强度和高导电率、导热性能，可以采用金属薄板冲压、滚压等大批量生产方式生产，是公认的燃料电池商业化的首选。
[0003]金属双极板耐腐蚀性较差，目前制造金属双极板的难点就在于如何提高镀层质量和耐腐蚀性，从而提升金属双极板的耐腐蚀性。针对金属双极板如何镀层以提高金属双极板的耐腐蚀性的问题，CN110880608B提出一种金属双极板复合膜层及制备方法，该申请重点针对的是金属双极板基体依次经抽真空、加热、通入氩气、离子源清洗处理后，首先采用磁控溅射法依次沉积CrNiPd层、CrSiC层，之后采用等离子体喷涂法在CrSiC层表面喷涂石墨C层。由于镀层与金属双极板基层的结合力的大小能够影响镀层质量及金属双极板的耐腐蚀性，依然需要综合考虑成本及智能调整各镀层的厚度。
[0004]因此，需要提供一种金属双极板镀层加工方法，用于提升金属双极板的镀层质量。

技术实现思路

[0005]本说明书一个或多个实施例提供一种金属双极板镀层智能加工方法。所述金属双极板镀层智能加工方法包括：所述处理器发送生产指令至真空加工装置、预处理装置、镀铬装置、渗氮装置、渗碳装置中的至少一个；其中，所述真空加工装置、所述预处理装置、所述镀铬装置、所述渗氮装置、所述渗碳装置之间通过传送通道传送中间产物；控制所述预处理装置基于所述生产指令中的预处理参数对双极板基材进行预处理；其中，所述预处理装置包括基材质量检测部件，所述基材质量检测部件用于检测预处理后的所述双极板基材的表面质量；响应于表面质量不满足要求，通过所述预处理装置发送预警指令给所述处理器，所述处理器基于所述预警指令生成提醒信息发送给终端；控制所述镀铬装置、所述渗氮装置与所述渗碳装置中的一个或多个，基于所述生产指令中各个镀层子指令的先后顺序，对所述预处理后的所述双极板基材镀纯铬层、氮化铬层和铬碳共存层。
[0006]本说明书实施例之一提供一种金属双极板镀层智能加工系统，所述系统包括处理器：所述处理器与真空加工装置、预处理装置、镀铬装置、渗氮装置、渗碳装置通信连接，并生成生产指令发送给所述预处理装置、所述真空加工装置、所述镀铬装置、所述渗氮装置、所述渗碳装置中的至少一个；其中，所述真空加工装置、所述预处理装置、所述镀铬装置、所述渗氮装置、所述渗碳装置之间通过传送通道传送中间产物；所述预处理装置，用于：响应
于从所述处理器接收到的所述生产指令，基于所述生产指令中的预处理参数对双极板基材进行预处理；其中，所述预处理装置包括基材质量检测部件，所述基材质量检测部件用于检测预处理后的所述双极板基材的表面质量；响应于所述表面质量不满足要求，通过所述预处理装置发送预警指令给所述处理器，所述处理器基于所述预警指令生成提醒信息发送给终端；所述镀铬装置、所述渗氮装置以及所述渗碳装置中的一个或多个，用于：基于所述生产指令中各个镀层子指令的先后顺序，对所述预处理后的所述双极板基材镀纯铬层、氮化铬层和铬碳共存层；其中，所述镀铬装置、所述渗氮装置、所述渗碳装置分别与所述真空加工装置连接，所述真空加工装置用于放置所述中间产物。
附图说明
[0007]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0008]图1是根据本说明书一些实施例所示的金属双极板镀层智能加工系统图；
[0009]图2是根据本说明书一些实施例所示的金属双极板镀层智能加工方法的示例性流程图；
[0010]图3是根据本说明书一些实施例所示的镀铬模型的示意图；
[0011]图4是根据本说明书一些实施例所示的分压模型的示意图；
[0012]图5是根据本说明书一些实施例所示的确定碳铬共存层沉积时间的示意图。
具体实施方式
[0013]为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0014]应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0015]除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0016]本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0017]金属双极板不同表面质量的基材与镀层的结合力不同，因此需要的镀层厚度也有所不同。CN110880608B仅通过沉积在金属双极板基材表面特定厚度的复合膜层，没有考虑
到预处理后的基材表面质量与镀层之间的关系。因此，本说明书一些实施例根据预处理后的双极板基材的表面质量、铬溅射靶工作气压、偏压、铬溅射靶的电流及预设沉积时间，确定预设镀铬层厚度，能够综合考虑产品质量和成本因素。此外，本说明书一些实施例能够筛选出表面质量不合格的预处理后的双极板基材，进一步降低成本。
[0018]图1是根据本说明书一些实施例所示的金属双极板镀层智能加工系统图。
[0019]在一些实施例中，所述金属双极板镀层智能加工系统100可以包括处理器110、真空加工装置160、预处理装置120、镀铬装置130、渗氮装置140、渗碳装置150、传送通道170和终端180。
[0020]处理器110作为一种控制装置，与真空加工装置160、预处理装置120、镀铬装置130、渗氮装置140、渗碳装置150通信连接，并生成生产指令发送给预处理装置120、真空加工装置160、镀铬装置130、渗氮装置140、渗碳装置150中的至少一个。预处理装置120可以发送预警指令给处理器110，处理器110基于预警指令生成提醒信息发送给终端180。处理器110可以为现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属双极板镀层智能加工系统，所述系统包括处理器：所述处理器与真空加工装置、预处理装置、镀铬装置、渗氮装置、渗碳装置通信连接，并生成生产指令发送给所述预处理装置、所述真空加工装置、所述镀铬装置、所述渗氮装置、所述渗碳装置中的至少一个；其中，所述真空加工装置、所述预处理装置、所述镀铬装置、所述渗氮装置、所述渗碳装置之间通过传送通道传送中间产物；所述预处理装置，用于：响应于从所述处理器接收到的所述生产指令，基于所述生产指令中的预处理参数对双极板基材进行预处理；其中，所述预处理装置包括基材质量检测部件，所述基材质量检测部件用于检测预处理后的所述双极板基材的表面质量；响应于所述表面质量不满足要求，通过所述预处理装置发送预警指令给所述处理器，所述处理器基于所述预警指令生成提醒信息发送给终端；所述镀铬装置、所述渗氮装置以及所述渗碳装置中的一个或多个，用于：基于所述生产指令中各个镀层子指令的先后顺序，对所述预处理后的所述双极板基材镀纯铬层、氮化铬层和铬碳共存层；其中，所述镀铬装置、所述渗氮装置、所述渗碳装置分别与所述真空加工装置连接，所述真空加工装置用于放置所述中间产物。2.根据权利要求1所述的金属双极板镀层智能加工系统，所述基材质量检测部件包括图像采集装置，所述图像采集装置用于基于采集的双极板基材图像和从所述处理器获取的标准图像的相似度，确定所述表面质量。3.根据权利要求1所述的金属双极板镀层智能加工系统，所述镀铬装置包括铬溅射靶；所述镀层子指令包括第一子指令，所述第一子指令包括：所述铬溅射靶工作时，工作气压保持在0.6Pa～1.3Pa，偏压为
‑
100V，铬靶电流为4～10A；所述第一子指令还包括镀铬沉积时间。4.根据权利要求1所述的金属双极板镀层智能加工系统，所述镀铬装置包括铬溅射靶；所述镀层子指令包括第二子指令，所述第二子指令包括：所述铬溅射靶工作时，工作气压保持在0.6Pa～1.3Pa，偏压为
‑
120V，铬靶电流为4～10A；渗氮装置工作时的氮气分压为0.4Pa～0.8Pa；所述第二子指令还包括氮化铬沉积时间。5.根据权利要求4所述的金属双极板镀层智能加工系统，所述镀层子指令包括第三子指令；所述第三子指令包括：所述铬溅射靶工作时，所述工作气压保持在0.6Pa～1.3Pa，所述偏压为
‑
100V，所述铬靶电流为4～10A；碳溅射靶工作时，电流为2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：杜成东，杜未希，
申请(专利权)人：江苏盆晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：