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Elektrische Kontaktierung dielektrischer Elastomerstapelwandler mit selbsthergestellten leitfähigen Silikonklebern

Herzog, Alexander G. (2012):
Elektrische Kontaktierung dielektrischer Elastomerstapelwandler mit selbsthergestellten leitfähigen Silikonklebern.
Darmstadt, TU Darmstadt Institut EMK / MEMS, [Bachelor Thesis]

Abstract

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Kontaktierung dielektrischer Elastomerstapelaktoren(DEA) mit selbst hergestellten elektrisch leitfähigen Silikonklebern. Ausgehend von der gegenwärtigen Anwendung der Aktoren als aktive Schwingungstilger, ist eine Verbesserung der derzeitigen Kontaktierung erforderlich. Durch die verstärkte mechanische Beanspruchung der Aktoren durch die zu dämpfenden Schwingungen, muss die mechanische Stabilität der Kontaktierung gewährleistet werden. Im Rahmen der Arbeit wird folglich ein neues Kontaktierungsverfahren erarbeitet, dass die Kontaktierung der Aktoren mit einem selbst hergestellten Compound aus Silikonkleber und Kupferpartikeln ermöglicht. Durch den aktuellen Stand der Technik zur Kontaktierung der DEA, wird die Realisierung des neuen Verfahrens inspiriert. Zusätzlich leiten sich die Anforderungen an die Umsetzung ab, damit das Verfahren mit gängigen Kontaktierungsmethoden vergleichbar bleibt. Praktische Erfahrungen zur Herstellung leitfähiger Compounds werden ebenfalls dem momentanen Wissensstand entnommen. Anhand der gesammelten Informationen wird die Entwicklung des leitfähigen Silikonklebers zunächst theoretisch betrachtet und anschließend praktisch realisiert. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Ausrichtung einzelner Füllstoffpartikel durch das Einwirken elektrischer Kräfte. Mit Hilfe des neu entwickelten Materials und der gezielten Anordnung der Partikel wird die Kontaktierung der Aktoren unternommen. Zur weiteren Optimierung des Kontaktierungsverfahrens werden Parameter untersucht, die die Kontaktierung der Aktoren und deren Charakteristik grundsätzlich beeinflussen. Diesbezüglich wird der Einfluss der Aktor-Zuleitungsbereiche, der Kontaktierungsfläche und des daraus resultierenden Kontaktierungswiderstandes analysiert. Anhand dieser Parameter lässt sich das Verfahren zusätzlich perfektionieren. Auf diese Weise wird eine neue Grundlage zur Kontaktierung dielektrischer Elastomerstapelwandler erarbeitet. Die abschließende Charakterisierung des neuen Verfahrens beweist, dass die Aktor-typischen Werte, wie die Anzahl der kontaktierten Elektroden oder der Kontaktierungswiderstand, vergleichbar mit derzeit gängigen Methoden ist. Ergänzend hierzu wird die mechanische Stabilität der Kontaktierungsbereiche verbessert.

Item Type: Bachelor Thesis
Erschienen: 2012
Creators: Herzog, Alexander G.
Title: Elektrische Kontaktierung dielektrischer Elastomerstapelwandler mit selbsthergestellten leitfähigen Silikonklebern
Language: German
Abstract:

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Kontaktierung dielektrischer Elastomerstapelaktoren(DEA) mit selbst hergestellten elektrisch leitfähigen Silikonklebern. Ausgehend von der gegenwärtigen Anwendung der Aktoren als aktive Schwingungstilger, ist eine Verbesserung der derzeitigen Kontaktierung erforderlich. Durch die verstärkte mechanische Beanspruchung der Aktoren durch die zu dämpfenden Schwingungen, muss die mechanische Stabilität der Kontaktierung gewährleistet werden. Im Rahmen der Arbeit wird folglich ein neues Kontaktierungsverfahren erarbeitet, dass die Kontaktierung der Aktoren mit einem selbst hergestellten Compound aus Silikonkleber und Kupferpartikeln ermöglicht. Durch den aktuellen Stand der Technik zur Kontaktierung der DEA, wird die Realisierung des neuen Verfahrens inspiriert. Zusätzlich leiten sich die Anforderungen an die Umsetzung ab, damit das Verfahren mit gängigen Kontaktierungsmethoden vergleichbar bleibt. Praktische Erfahrungen zur Herstellung leitfähiger Compounds werden ebenfalls dem momentanen Wissensstand entnommen. Anhand der gesammelten Informationen wird die Entwicklung des leitfähigen Silikonklebers zunächst theoretisch betrachtet und anschließend praktisch realisiert. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Ausrichtung einzelner Füllstoffpartikel durch das Einwirken elektrischer Kräfte. Mit Hilfe des neu entwickelten Materials und der gezielten Anordnung der Partikel wird die Kontaktierung der Aktoren unternommen. Zur weiteren Optimierung des Kontaktierungsverfahrens werden Parameter untersucht, die die Kontaktierung der Aktoren und deren Charakteristik grundsätzlich beeinflussen. Diesbezüglich wird der Einfluss der Aktor-Zuleitungsbereiche, der Kontaktierungsfläche und des daraus resultierenden Kontaktierungswiderstandes analysiert. Anhand dieser Parameter lässt sich das Verfahren zusätzlich perfektionieren. Auf diese Weise wird eine neue Grundlage zur Kontaktierung dielektrischer Elastomerstapelwandler erarbeitet. Die abschließende Charakterisierung des neuen Verfahrens beweist, dass die Aktor-typischen Werte, wie die Anzahl der kontaktierten Elektroden oder der Kontaktierungswiderstand, vergleichbar mit derzeit gängigen Methoden ist. Ergänzend hierzu wird die mechanische Stabilität der Kontaktierungsbereiche verbessert.

Place of Publication: Darmstadt
Uncontrolled Keywords: Mikro- und Feinwerktechnik Elektromechanische Konstruktionen
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Microtechnology and Electromechanical Systems
Date Deposited: 13 Jul 2012 07:20
Additional Information:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate

Bibliotheks-Siegel: 17/24 EMKB1792

Art der Arbeit: Bachelorarbeit

Beginn Datum: 08-11-2011

Ende Datum: 10-04-2012

Identification Number: 17/24 EMB1792
Referees: Schlaak, Prof. Dr. Helmut F.
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