Technologieentwicklung zur Direktabscheidung und Strukturierung von Sensorik auf insbesondere Großbauteilen am Beispiel von Dehnungsmessstreifen

Autor: Daniel Klaas

ISBN: 978-3-95900-663-7

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2022

Herausgeber der Reihe: Lutz Rissing

Band-Nr.: IMPT 03/2021

Umfang: 156 Seiten, 60 Abbildungen

Schlagworte: Direktabscheidung, Beschichtungsanlage, Kathodenzerstäubung, Dünnschicht, Schattenmasken, Dehnungsmessstreifen, Hochtemperatursensorik, Trimmung

Kurzfassung: Im Rahmen dieser Arbeit wird eine innovative Sensorfertigungstechnologie erforscht, die eine Abscheidung und Strukturierung individualisierter Sensorik direkt auf technischen Oberflächen von insbesondere Großbauteilen ermöglicht. Kernkomponente ist eine neuartige Beschichtungsanlage. Neben der Anlagencharakterisierung erfolgt die Erforschung geeigneter Isolations- und Funktionsschichten sowie von Strukturierungs- und Kontaktierungstechnologien. Die Evaluierung des technischen Potentials direktabgeschiedener Sensorik erfolgt am Beispiel von Dehnungsmessstreifen (DMS). Diese werden in Bezug auf Initialwiderstandswerte, Sensitivitäten und Temperaturkoeffizienten der elektrischen Widerstände untersucht und mit folienbasierten, kommerziellen DMS verglichen. Ferner erfolgen umfangreiche Untersuchungen zur Evaluierung und Verbesserung der Temperaturkompensationsfähigkeit, des Langzeitverhaltens sowie der Eignung für Hochtemperaturanwendungen. Die Arbeit schließt mit einer Potentialbewertung und einem ausführlichen Ausblick.