Drucksensor für extreme Kontaktkräfte

Ziel

Werkstoffe und Fertigungsprozesse für Drucksensoren für Anwendungen mit extrem hohen Kontaktbeanspruchungen.

Kontakt

Dipl.-Ing. Helge Decho (Beschichtungsentwicklung)
Dipl.-Ing. Cord Winkelmann (Messtechnik, Strukturierung)

Abbildung 1
Drucksensoren mit integrierten Testsensoren für die Verfahrensentwicklung zur Realisierung von Wälzlagern.

Kurztext

Dünnschicht-Druck- und Temperatursensoren auf Werkzeugen oder Funktionsflächen hoch beanspruchter Bauteile weisen derzeit noch keine ausreichende Funktionalität und Zuverlässigkeit auf. Das Projekt verbindet Werkstofftechnik und Mikrosystemtechnik, um dieses Manko durch Entwicklung eines mechanisch hoch belastbaren Drucksensors zu beheben. Der Lösungsweg sieht die Abscheidung einer piezoresistiven Funktionsschicht, elektrisch isolierender Schichten sowie einer verschleißfesten Deckschicht mittels Magnetronsputtern vor. Die funktionellen Strukturen der einzelnen Schichten werden mit lithographischen Methoden realisiert. Als Substrate werden Flachproben aus gängigen Stählen zum generellen Nachweis der Machbarkeit verwendet (z. B. aus gehärtetem 100Cr6). Funktion und Haltbarkeit des Dünnschicht-Sensors unter Wälzbeanspruchung werden vereinfacht anhand von Linearführungen erprobt.

Schlagworte

Kontaktbeanspruchung, Drucksensor, Dünnschichttechnik, Gasphasenabscheidung (PVD), Magnetron-Sputtern, Lithographie