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Vortrag

Optimierung und Untersuchung des Schichtverbunds von dünnschichtigen DE- Stapelwandlern

Mittwoch (21.06.2017)
14:50 - 15:10 Uhr
Bestandteil von:


Mit Hilfe von dielektrischen Elastomeren (DE) ist es möglich, elektromechanische Wandler zu realisieren. Diese können in einer vielschichtigen Stapelbauweise gefertigt werden, um hohe Kräfte und Bewegungen im Aktorbetrieb zu ermöglichen. Gleichzeitig können diese Wandler auch als Generatoren und vor allem auch als Kraft- oder Wegsensoren genutzt werden. Die einzelnen Schichten dieser Wandler bestehen aus sehr dünnen Folien aus Silikon (PDMS), Polyurethan (PU) oder akrylbasierten Elastomeren und weisen eine Schichtdicke von wenigen 10 Mikrometern auf. In einem mechanischen Fertigungsprozess werden diese Folien auf beiden Seiten mit einer dehnbaren Elektrode beschichtet und bis zu der gewünschten Anzahl aufeinander gestapelt.

In Abhängigkeit der Anwendung können Zugkräfte im Betrieb auftreten, die zu einer Delamination der einzelnen Schichten führen können. Um dies zu verhindern, wurden zwei Methoden untersucht die Adhäsionskräfte der Schichten untereinander zu erhöhen. Zum einen wurde eine Oberflächenplasmabehandlung der Folien mit einer atmosphärischen Plasmadüse vorgenommen und zum anderen wurde die Elektrode als vernetzendes Bindemittel eingesetzt. Die erzielten Ergebnisse zur Verbesserung der Bindungskräfte zwischen den Schichten sollen im Beitrag vorgestellt werden. Außerdem wurden weiterführende Tests vorgenommen, um die Einflüsse der Adhäsionserhöhung auf die elektrischen Eigenschaften der Folien zu untersuchen. Dazu wurden Messungen zum elektrischen Widerstand der Elektrode und zur Durchschlagsfestigkeit der beschichteten Folien durchgeführt, die ebenfalls Gegenstand des Beitrags sind und aus denen erkennbar ist, dass die Wirksamkeit sowohl stark vom Polymermaterial als auch von der Elektrode abhängt.

 

Sprecher/Referent:
Helge Bochmann
Technische Universität Berlin
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Jürgen Maas
    Technische Universität Berlin