Kraftmesstechnik in ihrer ganzen Vielfalt

Dünnfilmtechnik

Der weitaus überwiegende Teil von Kraftaufnehmern wird weltweit mit Dehnungsmesstreifen in geklebter Form hergestellt. Primosensor prüft aber immer auch die Möglichkeit, ob sich im Einzelfall die Kundenwünsche nicht besser mit Sensoren abdecken lassen, die in Dünnfilm- oder Dickschichttechnik gefertigt sind.

Bei diesem Verfahren werden die dehnungsempfindlichen Materialien in Vakuum-Beschichtungsanlagen direkt auf der metallischen Oberfläche des Sensors abgeschieden und anschließend fotolithographisch strukturiert. Dadurch ermöglicht sehr feine Schaltungsstrukturen. Das bietet darüber hinaus die Möglichkeit, bei bestimmten technischen Anforderungen (Radioaktivität) auf organische Klebstoffe zu verzichten.

Die direkte Beschichtung von Kraftsensoren ergibt in der Regel nur dann einen wirtschaftlichen Sinn, wenn der Sensor nicht allzugroß ist, da die Kosten für die Beschichtung flächenproportional zunehmen. Das bedeutet zwangsläufig, da höhere Nennlasten mit einem größeren Sensorkörper verbunden sind, dass für die meisten Anwendungen in der Kraftsensorik eine andere Möglichkeit gefunden werden muss, um die Dünnfilmtechnik wirtschaftlich einsetzten zu können.

Die Lösung besteht darin, im Nutzen kleine Dünnfilm-Sensorelemente in hoher Stückzahl zu produzieren, um den Stückpreis zu senken. Die mit einer kompletten Wheatstone-Vollbrücke ausgestatteten Sensorelemente werden nach geometrischer Form – Töpfchen oder Plättchen – in oder auf die Verformungskörper geschweißt. Eine ausgefeilte Prozessüberwachung stellt dabei die hohe Qualität unserer Produkte sicher.

In Zukunft werden hochempfindliche Schichten die Möglichkeit eröffnen, bei Kraftaufnehmern hohe Überlastfestigkeiten oder sehr geringe Nennlast zu realisieren.