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DFG SFB/Transregio 39 PT-PIESA
TP C03

Auslegung der Polarisierungstechnologie für Serienprozesse zur Herstellung adaptiver Strukturkomponenten

P. Neumeister, A. Schönecker
  1. Ziele
  2. Forschungsprogramm
  3. Methoden
  4. Publikationen
  5. Kontakt

Ziele

Entwicklung und Validierung von Prozessvorschriften für die prozessintegrierte Polung in der Serienfertigung sowie von Methoden zur Polung unstrukturierter Verbundwerkstoffe auf der Basis von Materialcharakterisierungsversuchen und Polungssimulationen

 

  • Bestimmung des Polarisationsverhaltens unter Einfluss von T, E, ϭ und t und resultierende Eigenschaften (d33, ε, kp) bei Einsatztemperatur
  • Orts- und zeitaufgelöste Großsignalsimulation von Piezokeramikkomponenten in funktionellen Strukturen und Verbundwerkstoffen
  • Technologien zur Polung von unstrukturierten Werkstoffverbunden
  • verifizierte Auslegungsempfehlungen und Polungstechnologien
  • effiziente neuartige Methode zur Charakterisierung des Polungszustandes

Forschungsprogramm

 

Materialcharakterisierung

 

  • Groß-/Kleinsignaleigenschaften unter thermoelektromechanischer Last
  • Eigenschaften bei Einsatztemperatur in Abh. von der Lastgeschichte

 

Simulation des Großsignalverhaltens integrierter Keramikkomponenten

 

  • Großsignalantwort der Piezoelemente während Fertigung und Polen
  • Abschätzung von Polungsprozessparametern für Verbundwerkstoffe

Polung von unstrukturierten Werkstoffverbunden

 

  • Auswahl und Bewertung geeigneter Polungsmethoden
  • Polungsversuche an Piezokeramik-Polymer-Kompositen

Auslegungs-, Fertigungs- und Polungsprozessempfehlungen

 

  • Prozessauswertung bez. Materialauswahl, Design, Polen
  • Experimentelle Validierung der Empfehlungen in den Prozessketten

Charakterisierung des eingeprägten Polungszustandes

  • Aufbau eines Repolarisationsmessplatzes
  • Entwicklung und Verifikation von Repolarisationsverfahren

Methoden

Messverfahrensentwicklung

 

  • Thermoelektromechanische Großsignalprüfung
  • Repolarisationsverfahren
  • Versuchsautomatisierung
Aufbringung von Querdruck

Materialcharakterisierung

  • Thermoelektromechanisches Polungsverhalten
  • Großsignaleigenschaften bei Einsatztemperatur
  • Polungszustand
 
 

Großsignalsimulation

 

  • Wechselwirkung Piezoelement – Struktur bei Integration und Polen
  • Kompositpolen
 
 
 
 
 
 
 
 
Remanente Polarisierung im Faserkomposit

Erschließung von Polungsprinzipien

 

  • Physikalische Prinzipfindung
  • Experimentelle Verifikation
 
 
 
 
Unstrukturierter Perlenkomposit
 

Prozessauswertung

 

  • Entwicklung und Validierung der Auslegungs- und Polungsvorschriften für

Verbundwerkstoffe und funktionelle Strukturen der Prozessketten

Prozessanalyse zur Identifikation von Prozessfenstern

 

Publikationen

Arbeiten mit wissenschaftlicher Qualitätssicherung

Andere Veröffentlichungen

Patente


Kontakte

Leiter:

Dr. Peter Neumeister
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Winterbergstr. 28
01277 Dresden

Telefon: +49 351 2553-7372
Telefax: +49 351 2554-310
E-Mail:

Dr. rer. nat. Andreas Schönecker
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Winterbergstr. 28
01277 Dresden

Telefon: +49 351 2553-7508
Telefax: +49 351 2554-310

E-Mail:

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