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Abb. 1: Elektronenmikroskopische Aufnahme einer Nickel-Kohlenstoff-Schicht.

In der Sensorik der Größen Kraft, Druck und der Sensorik? Auch Fragen nach der reproduzier-
Drehmoment werden üblicherweise Dehnungs- baren Herstellung und der vorteilhaften Nutzung
messwiderstände aus metallischen Legierungen müssen beantwortet werden.
zur Erzeugung elektrischer Widerstandsände- Am ZeMA in Saarbrücken gelingt es mittlerweile,
rungen genutzt. Legierungen wie Konstantan 50 µm dicke flexible Polyimidfolien reprodu-
(CuNiMn) sowie CrNi in Form dünner Metallfolien zierbar mit Sensorschichten von 100–200 nm
oder als dünne Schicht sind hochstabil und auf Schichtdicke zu versehen und in der Folge hoch-
minimale Temperaturkoeffizienten einstellbar. empfindliche Folien-DMS mit Widerständen von
Allerdings ist ihre Dehnungsempfindlichkeit einigen hundert Ohm bis etwa 50 kΩ herzustel-
(k-Faktor) auf Werte von 2 begrenzt. Granulare len. Ein ausgeklügelter Beschichtungsprozess
Metalle hingegen bestehen aus metallischen wird im Rahmen eines Validierungsprojektes
Partikeln in einer weniger gut leitfähigen Matrix. des BMBF von Laboranlagen auf eine für Serien
Eine elektronenmikroskopische Aufnahme (Abb. 1) geeignete Vakuum-Bandbeschichtungsanlage
zeigt das Beispiel einer Schicht aus etwa 15 Na- (für Folien der Größe 30 cm x 250 cm) übertra-
nometern großen Nickelclustern in einer Matrix gen. Auch die Strukturierung, Kontaktierung, der
aus mehr oder weniger isolierendem Kohlenstoff. Schutz und die Stabilität werden in Hinblick auf
Von unserer Gruppe wurde erforscht, dass solche die Industrialisierbarkeit bearbeitet. Abbildung 2
Schichten k-Faktoren von bis zu 30 aufweisen zeigt die Herstellungsfolge für ein Nutzen mit
können. Wie verhalten sich die Schichten jedoch 4x8 DMS, das per Ultrakurzzeitlaser strukturiert
unter Temperatur und Dauerbelastung? Ist ihr wurde.
Widerstand hinreichend stabil für die Nutzung in

45mm

161 Abb. 2: Stationen der Herstellung: Von der Polyimidfolie zu hochempfindlichen DMS.