Projekte

Unerlässliche Komponenten von Maschinen sind Betriebsflüssigkeiten, die noch immer nach festgelegten Kriterien (z.B. Betriebsstunden) gewartet bzw. getauscht werden. Der Einsatz von Online-Sensorsystemen ermöglicht die zustandsbasierte Wartung und Instandhaltung (Condition-Based Maintenance) und somit eine optimierte wirtschaftliche Nutzung der Betriebsflüssigkeiten.

Angesichts der großen Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten und Einsatzbedingungen gibt es eine ebenso große Zahl von der Betriebsflüssigkeiten. Zum Beispiel werden Schmierstoffe in Motoren, Getrieben, Kompressoren, Pumpen, Turbinen, etc. eingesetzt. Daraus resultiert der Bedarf an angepassten Sensor-Lösungen, die mit den gängigen Sensorsystemen und deren Herstellungsverfahren nicht wirtschaftlich realisierbar sind.

Aus diesem Grund soll im Rahmen dieses Projekts ein universell einsetzbares Technologiekonzept für hochindividualisierte Sensorsysteme erarbeitet werden. Als Schlüsseltechnologie sollen 3D-Druckprozesse eingesetzt werden, mit der sich Sensor(system)-Ausführungen aus neuartigen bzw. alternativen Materialien in wenigen Stückzahlen, bis zu einer Losgröße von 1, zu konkurrenzfähigen Kosten realisieren lassen sollen.

Derzeit sind keine verdruckbaren Materialien für Sensoren, die mit herkömmlichen 3D-Druckprozessen verarbeitet werden können, verfügbar. Die Verdruckbarmachung von Sensorelementen umfasst die Entwicklung von Filament-Materialien für Leiterbahnen, Sensoroberflächen und ggf. von Mikrofluidikstrukturen, z.B. aus mit Metallen oder Graphen gefüllten Trägermaterialien, Isolierlacken, selektiv permeablen Filtern und Ionenaustauschermembranen. Das Design und die Herstellung dieser gedruckten Sensorelemente sind auf vielversprechende Anwendungen, die zu Projektbeginn nach definierten Kriterien ausgewählt werden, abgestimmt. Die Erprobung der grundsätzlichen Sensor-Funktionalität (TRL3) erfolgt im Labor.

Überdies können bei der Herstellung von Sensoren durch den Wegfall von sensiblen Produktionsvorrichtungen wie Reinräumen und den Verzicht auf Chemikalien, wie sie in der Galvanotechnik üblich sind, Ressourcen geschont und mitunter giftige Abfälle deutlich reduziert werden.