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Additive Herstellung von Kraftsensoren

Additive Herstellung von Kraftsensoren

Disruptive Fertigung von anwendungsspezifischen Kraftsensoren mittels selektivem Laserschmelzen

Leitung IP und Innovationsmanagement

Deniz Bayramoglu

+49 6151 16 57215

Fachgebiet Mess- und Sensortechnik (MUST)

Romal Chada, M.Sc.

+49 6151 16 23882

Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW)

Martin Link, M.Sc.

+49 6151 82297 47

Status quo

In zahlreichen Anwendungsfeldern (u.a. Anlagenbau und Medizintechnik) ist es wünschenswert, Kraft- und Drehmomentsensoren direkt in die belastete Struktur zu integrieren. Durch die vorhandenen komplexen Strukturen ist eine Integration von kommerziellen „Allzwecksensoren“ nicht oder nur schwierig möglich. Das selektive Laserschmelzen als additives Fertigungsverfahren ermöglicht die Herstellung von anwendungsspezifischen Sensoren.

Unsere Technologie: Disruptive Herstellung mit additiven Fertigungsverfahren

Der additive Herstellungsprozess wird unterbrochen, um einen Sensorelementträger zu integrieren. Danach wird der Herstellungsprozess fortgesetzt, um eine Materialverbindung zwischen Grundkörper und Sensorelementträger zu erreichen. Dabei ermöglicht der additive Herstellungsprozess eine anwendungs-spezifische Herstellung hinsichtlich Geometrie und mechanischer Anbindungsmöglichkeit.

Vorteile

  • Individualisierbarkeit des Verformungskörpers ermöglicht Strukturintegration.
  • Einstellbare Sensorparameter im Fertigungs-prozess.
  • Vollständige Verkapselung des Sensorelements ermöglicht erhöhte Zuverlässigkeit durch besseren Schutz vor Umwelteinflüssen.

Derzeitiger Entwicklungsstand

Technology Readiness Level (TRL)

Die Entwicklung befindet sich auf Level 3-4: Es wurden mehrere Verformungskörper erstellt und im Nachhinein mit Sensorelementen appliziert. Durch einen geringen Linearitätsfehler von 0,1% bei einem getesteten Messbereich von 15N ist eine gute Dehnungsübertragung gewährleistet.

Anwendungsmöglichkeiten

Im Anlagenbau für Condition Monitoring oder Predictive Maintenance (Industrie 4.0) sowie in der Medizintechnik (robotische und haptische Systeme wie Telemanipulatoren für Operationen).

Unser Angebot für Sie

Die Zusammenarbeit kann von einem Austausch mit den Know-How-Trägern der Technologie bis hin zu einer engen Kooperation bei weiterem Entwicklungsbedarf reichen. Die Nutzung der schutzrechtlich gesicherten Technologie kann durch Verkauf oder Lizenzierung an das Unternehmen erfolgen.