Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Foliengießtechnologie für Mehrphasengradientenwerkstoffe am Beispiel eines PZT-Biegers

 
: Lenk, R.; Starke, S.; Alm, B.; Scharrer, K.; Gesemann, H.J.

VDI-Gesellschaft Werkstofftechnik; Deutsche Keramische Gesellschaft e.V. -DKG-; Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. -DGM-, Oberursel:
Werkstoffwoche '96. Kongress und Ausstellung für Werkstoffe und Anwendungen. Kurzfassungen, Vorträge, Poster
Stuttgart, 1996
S.297
Werkstoffwoche <1996, Stuttgart>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IKTS ()
Foliengiessen; Keramik; Piezokeramik; Schichtverbund

Abstract
Die Herstellung von Schichtverbunden erfolgt üblicherweise durch Laminieren. Miniaturbauteile werden hergestellt, indem zunächst großflächige Folien übereinandergelegt und durch isostatische Druckbeauflagung bei höherer Temperatur miteinander verbunden werden. Die Bauteile werden dann herausgestanzt und anschließend gesintert. Je geringer die Bauteilabmessungen sind, desto größer ist die Gefahr, daß trotz erfolgter Laminierung des Gesamtpaketes Fehlstellen im Schichtverbund des einzelnen Bauteiles auftreten. Für einen guten Schichtverbund ist es deshalb günstiger, wenn der Schichtaufbau nicht aus einzelnen getrockneten Folien durch nachträgliches Laminieren erfolgt, sondern auf eine angetrocknete Folie die nächste Schicht aufgegossen wird. Zu diesem Zweck wurde eine Laborgießbank der Firma Netzsch weiterentwickelt. Durch die Integration eines zweiten Gießbehälters konnte das Übereinandergießen einzelner Schichten unterschiedlicher Werkstoffe realisiert werden. Es wurden Schichten aus H art-PZT und Weich-PZT übereinander vergossen, getrocknet und anschließend gemeinsam gesintert. Der Verbund kann als Biege-Aktor verwendet werden, wenn die beiden piezokeramischen Schichten entgegengesetzt gepolt werden und das Weich-PZT mit kleiner Spannung umgepolt wird. Für die Entwicklung der Foliengießtechnologie war es notwendig, die Schwindungkurven von Hart- und Weich-PZT anzugleichen. Dabei wurde festgestellt, daß sich die Schwindungskurven durch das Mahlen des Ausgangspulvers und die Veränderung des Gehalts an Sinteradditiv verschieben lassen. Auch eine Veränderung der Packungsdichte der Folie durch unterschiedlichen Lösungsmittelgehalt wirkte sich auf die Schwindung von PZT-Folien aus. Die Schwindungskurven reagierten sehr empfindlich auf diese Einflüsse. Dabei verschoben sich die Kurven nicht parallel, sondern es traten Überlagerungen auf. So verschwand z.B. das Plateau in der Weich-PZT-Kurve durch Feinmahlung. Im Beitrag wird gezeigt, daß die Fertigung von Folienschichtver b unden durch das simultane Foliengießverfahren eine wesentliche Vereinfachung des Arbeitsprozesses gegenüber der herkömmlichen Herstellung von Folienschichtverbunden durch Laminieren von Einzelfolien darstellt. Die beiden durch Simultanguß hergestellten Doppelfolien wiesen einen ausgezeichneten Verbund auf. Im Beitrag werden Verfahren, Anlagenprototyp und Applikationsmuster vorgestellt.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/PX-14917.html