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Laserbasierte Herstellung von Dehnungsmessstreifen aus metallisierter Polymerfolie

Elgner, Steffen (2015):
Laserbasierte Herstellung von Dehnungsmessstreifen aus metallisierter Polymerfolie.
Institut EMK / FG MuST, [Bachelor Thesis]

Abstract

Ziel dieser Arbeit ist eine Einschätzung für die Herstellung von Dehnungsmessstreifen (DMS) aus Heißprägefolien. Dazu wird eine Auswahl von neun vielversprechenden Heißprägefolien getroffen und diese auf die Verarbeitung, die elektrischen und die mechanischen Eigenschaften untersucht. Heißprägefolien bestehen aus einem Schichtaufbau aus Träger-, Ablöse-, Schutzschicht, leitfähiger Schicht und Klebeschicht. Der Fokus zur Herstellung von DMS liegt auf der leitfähigen Schicht und der Trägerschicht. Für die sensorische Funktion muss die leitfähige Schicht kontaktiert werden. Die Kontaktierung mit leitfähigem Kleber durch die Klebeschicht hindurch wurde erfolgreich durchgeführt. Dieser Arbeitsschritt ist an einer der untersuchten Heißprägefolien nicht möglich und diese ist daher nicht geeignet. Die weitere Verarbeitung wird mit einem Faserlaser durchgeführt. Für die Erzeugung von elektrischen Strukturen wird die leitfähige Schicht selektiv von der Trägerschicht entfernt, ohne sie während des Prozesses zu beschädigen. In einem weiteren Arbeitsschritt wird die Kontur durch Entfernen der Trägerschicht mit erhöhter Leistung erzeugt. Die Untersuchung der elektrischen Eigenschaften beinhaltet den Flächenwiderstand der leitfähigen Schicht und die Dimensionierung der mäanderförmigen Leiterbahn. Die mechanischen Eigenschaften werden anhand des Elastizitätsverhaltens und des k-Faktors mit einem kommerziellen DMS verglichen. Die Elastizität wird durch die zurückbleibende Dehnung nach einer maximalen Beanspruchung untersucht. Der k-Faktor wird für den DMS und beispielhaft für eine Heißprägefolie ermittelt. Der Verlauf des k-Faktors ist annähernd konstant und beträgt dabei ca. 1,8. Bei einer weiteren Erhöhung der Dehnung steigt der k-Faktor der Heißprägefolie exponentiell an.

Item Type: Bachelor Thesis
Erschienen: 2015
Creators: Elgner, Steffen
Title: Laserbasierte Herstellung von Dehnungsmessstreifen aus metallisierter Polymerfolie
Language: German
Abstract:

Ziel dieser Arbeit ist eine Einschätzung für die Herstellung von Dehnungsmessstreifen (DMS) aus Heißprägefolien. Dazu wird eine Auswahl von neun vielversprechenden Heißprägefolien getroffen und diese auf die Verarbeitung, die elektrischen und die mechanischen Eigenschaften untersucht. Heißprägefolien bestehen aus einem Schichtaufbau aus Träger-, Ablöse-, Schutzschicht, leitfähiger Schicht und Klebeschicht. Der Fokus zur Herstellung von DMS liegt auf der leitfähigen Schicht und der Trägerschicht. Für die sensorische Funktion muss die leitfähige Schicht kontaktiert werden. Die Kontaktierung mit leitfähigem Kleber durch die Klebeschicht hindurch wurde erfolgreich durchgeführt. Dieser Arbeitsschritt ist an einer der untersuchten Heißprägefolien nicht möglich und diese ist daher nicht geeignet. Die weitere Verarbeitung wird mit einem Faserlaser durchgeführt. Für die Erzeugung von elektrischen Strukturen wird die leitfähige Schicht selektiv von der Trägerschicht entfernt, ohne sie während des Prozesses zu beschädigen. In einem weiteren Arbeitsschritt wird die Kontur durch Entfernen der Trägerschicht mit erhöhter Leistung erzeugt. Die Untersuchung der elektrischen Eigenschaften beinhaltet den Flächenwiderstand der leitfähigen Schicht und die Dimensionierung der mäanderförmigen Leiterbahn. Die mechanischen Eigenschaften werden anhand des Elastizitätsverhaltens und des k-Faktors mit einem kommerziellen DMS verglichen. Die Elastizität wird durch die zurückbleibende Dehnung nach einer maximalen Beanspruchung untersucht. Der k-Faktor wird für den DMS und beispielhaft für eine Heißprägefolie ermittelt. Der Verlauf des k-Faktors ist annähernd konstant und beträgt dabei ca. 1,8. Bei einer weiteren Erhöhung der Dehnung steigt der k-Faktor der Heißprägefolie exponentiell an.

Uncontrolled Keywords: Mikro- und Feinwerktechnik Elektromechanische Konstruktionen Mess- und Sensortechnik Heißprägefolie Dehnungsmessstreifen
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 > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 20 Apr 2017 11:07
Referees: Werthschützky, Prof. Dr. Roland
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 23 November 2017
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