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Entwicklung piezokeramischer Laminate und Fasern für die Integration in Leichtbaustrukturen

 
: Flössel, M.; Scheithauer, U.; Gebhardt, S.; Michaelis, A.

Neugebauer, Reimund ; TU Chemnitz, Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse; Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik -IWU-, Chemnitz:
Großserienfähige Produktionstechnologien für leichtmetall- und faserverbundbasierte Komponenten mit integrierten Piezosensoren und -aktoren : PT-PISA 2007, 14. November 2007, Chemnitz
Chemnitz, 2008 (SFB/Transregio 39)
ISBN: 978-3-00-023339-5
S.45-50
Wissenschaftliches Symposium des Transregio PT-PIESA <1, 2007, Chemnitz>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IKTS ()
Serienfertigung; Leichtbauweise; Sensor-Aktor-System; Metallmatrix-Verbundwerkstoff; faserverstärkter Werkstoff; Polymermatrix-Verbundwerkstoff; Druckgießen; Piezoelektrizität; mechanische Eigenschaft

Abstract
Gegenstand dieser Forschungsarbeit sind piezoelektrische Laminate und Fasern zur serientauglichen Fertigung adaptiver Strukturkomponenten. Die Piezolaminate sollen als Verbunde aus Piezokeramikschichten oder Piezokeramikplatten und weiteren Funktionsschichten so hergestellt werden, dass sie den Fertigungsschritt des Druckgießens schädigungsfrei und funktionstüchtig überstehen. Die Piezofasern sollen in Thermoplast-Verbundstrukturen und in für Umformprozesse geeignete mikrostrukturierte Leichtmetall-Träger integriert werden. Dies erfordert Fasern verschiedener Geometrie mit optimierten Sensor- bzw. Aktoreigenschaften, die schädigungsarm montierbar sind. Die Herstellung der Laminate wird auf zwei verschiedenen Technologiewegen realisiert. Die Herstellung von Piezolaminaten wird durch Auftragen einer PZT-Paste als Dickschicht mittels Siebdrucktechnik auf ein Substrat, welches als mechanisch stabilisierendes Trägermaterial dient, durchgeführt. Zusätzlich werden Elektrodenschichten zur Kontaktierung der PZT-Dickschicht aufgetragen. Die wissenschaftliche Herausforderung besteht in der Entwicklung von Funktionsschichten für die elektrische Isolierung und die stoffliche Anpassung an das Metallmatrixmaterial. Ein weiterer Weg der Herstellung ist der Aufbau eines Moduls über die Mehrlagentechnik. Dabei werden fertig gesinterte PZT-Formteile, z. B. Platten, mit Metallisierungsschichten versehen und mit anorganisch nichtmetallischen Folien laminiert und gesintert.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-101654.html