Homogenization of Printed Strain Gauge Resistance by Using Machine Hammer Peening and Laser Heat Treatment
Homogenization of Printed Strain Gauge Resistance by Using Machine Hammer Peening and Laser Heat Treatment
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使用机锤喷丸和激光热处理使印刷应变片电阻均匀化
DOI：
10.1007/978-3-030-03451-1_48
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Groche
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kleemann;Sticht;Groche
电子器件可以通过丝网印刷印刷在工件表面上。近年来，PtU开发了一种特殊的应变片涂层，用于通过电阻的变化来测量钣金件的延伸率。印刷应变片在成本效率方面具有很高的潜力，并且不易损坏。此外，它们可以在成形过程之前施加在工件上。由于这一事实，它们也可用于制造过程中的在线测量。印刷图案的设计可以很容易地调整，以创建具有所采用几何形状的应变片。关于印刷应变片可用性的挑战是丝网印刷工艺的相当大的波动，本文主要研究印刷应变片的均匀化问题，目的是将一个金属片试样上的四个均匀化应变片连接到惠斯通（Wheatstone）用于精确应变测量的电桥。在本文的范围内，通过两种不同的方法来实现均匀化。首先，使用机锤喷丸技术来机械地调整表面层性质并改变初始电阻。均匀化的第二种方法是激光热处理。结果表明，采用本文提出的方法对印刷应变片进行均匀化是可行的。
Electronic devices can be printed on the surface of a workpiece by screen printing. A special strain gauge coating used to measure the elongation of sheet metal parts by a change in the electrical resistance is developed at PtU in the recent years. Printed strain gauges have a high potential regarding their cost efficiency and are less sensible to damage. Furthermore, they can be applied on a workpiece prior to a forming process. Due to this fact, they can be used for inline measurements during the manufacturing operation, too. The design of the printing pattern can easily be adjusted to create strain gauges with an adopted geometry.Challenges regarding the usability of printed strain gauges are considerable fluctuations of the screen printing process, which are leading to irregularities of the initial resistance.This paper focuses on the homogenization of printed strain gauges with the objective to wire up four equalized strain gauges on one sheet metal specimen to a Wheatstone bridge for precise strain measurements.The homogenization is achieved by two different approaches within the scope of this paper. First, machine hammer peening technology is used to mechanically adjust the surface layer properties and change the initial resistance. The second method for a homogenization is a laser heat treatment.It is shown, that a homogenization of printed strain gauges is feasible using the methods presented.
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