Dünnschichtsensorik zur Online-Überwachung von Scherschneidprozessen

Inhalt:
Die sensorische Überwachung von Schneidprozessen birgt, speziell im Hinblick einer Online-Überwachung, ein hohes Potenzial bezüglich der Wirtschaftlichkeit. Der bisherige Ansatz über piezoelektrische Elemente und Dehnungsmessstreifen führt, aufgrund von schwierigen Integrationsverhältnissen, zu wenig Akzeptanz. Außerdem stellt der Steifigkeitsverlust im Kraftfluss einen weiteren Nachteil dar. Diese negativen Aspekte kommen bei Verwendung der piezoresistiven Dünnschichtsensorik nicht zum Tragen. Das vollständige Schichtsystem verfügt über eine Dicke von ca. 9 µm und benötigt nur minimalen Bauraum. Diese Schichten zeichnen sich durch eine Härte von 15-30 GPa und eine hohe Steifigkeit aus. Der Trockenreibkoeffizient liegt unter 0,2 in der Reibpaarung mit Stahloberflächen. Entscheidend ist jedoch, dass für die Messung von statischen und dynamischen Belastungen keine elastische Deformation notwendig ist. Somit ist die Integration der Sensoren direkt im Kraftfluss des Werkzeugs möglich.