Radialnaht an Hochdrucksensoren
Projekt des Monats Oktober 2013
Bauteile mit wärmeempfindlichen Komponenten, beispielsweise Sensoren, profitieren von den Vorteilen des Elektronenstrahlschweissens.
Die geringe Wärmeeinbringung in die zu verschweissende Materialien sowie eine kleinstmögliche Wärmeabstrahlung an die daneben liegende sensible Elektronik ist bei der Herstellung von Drucksensoren einer der entscheidenden Vorteile des Elektronenstrahlschweissens.
Ein Drucksensor besitzt einen Dehnmessstreifen, der in Dünnschichttechnologie hergestellt wird. Er reagiert nicht nur auf Druck sondern auch während des Herstellungsprozesses empfindlich auf Temperaturen. Deshalb darf das Einschweissen der Sensorfläche (Membrane) in das Gehäuse am Ende des Produktionsprozesses nicht zu einer Temperaturbelastung führen. Der Schweissvorgang sollte nur geringe, jedenfalls aber symmetrische Schrumpfspannungen hervorrufen. Andernfalls würden die Messkennlinien des Sensors in diesem letzten Produktionsschritt gestört werden. Bei Drucksensoren, die bei Drücken bis zu 4000 bar eingesetzt werden, ist die Festigkeit der Schweissnaht von hoher Bedeutung. Nahttiefen von bis zu 3,5 Millimetern stellen eine hohe Belastbarkeit der Sensoren dar, die beispielsweise bei Tunnelbohrmaschinen zum Einsatz kommen.
Eine konjunkturbeeinflusste innovative Branche wie die Sensortechnik benötigt zur Bewältigung der hohen Dynamik auf dem Kundenmarkt immer wieder zukunftsfähige Erfindungen. Eine davon konnten wir jetzt mit realisieren in dem wir einen Drucksensor am Umfang verschweisst haben und dabei gleichzeitig den Innenraum auf 10-3 mbar evakuieren konnten. Dies wurde in der Vergangenheit durch einen zusätzlichen und nicht prozesssicheren Arbeitsgang ausgeführt. Das evakuieren des Sensors konnte Dank Elektronenstrahlschweissen deutlich erhöht werden und unser Kunde bewertet die Güte als sehr gut. Darüber hinaus konnten die Herstellkosten für unseren Kunden gegenüber dem Ausgangszustand um 12% reduziert werden.
Somit hat sich das Engagement für beide Partner gelohnt und es wurde eine weitere Win–Win - Situation geschaffen!
