Die Dehnung ist ein Maß dafür, wie sehr sich die Form oder das Volumen eines Objekts verändert, wenn eine Kraft auf es einwirkt.
Dieser Abschnitt beschreibt das Messprinzip und den Mechanismus von Dehnungsmessstreifen, die Dehnungen messen, im Gegensatz zu einem Gerät, das für ähnliche Anwendungen verwendet wird, dem Druckmessfilm.
Dehnungsmessstreifen wurden unter Ausnutzung des Prinzips der Dehnung entwickelt.
Wenn eine bestimmte Kraft auf ein Metall ausgeübt wird, damit es sich ausdehnt oder zusammenzieht, ändert sich der elektrische Widerstand entsprechend.
Der Dehnungsmessstreifen misst den Grad der Dehnung, indem er diesen elektrischen Widerstand abliest und in ein elektrisches Signal umwandelt.
Eine Druckmessfolie ist eine Folie, mit der die Last pro Flächeneinheit gemessen werden kann, wenn eine Kraft auf ein Objekt ausgeübt wird.
Fujifilm bietet diese Folien unter dem Namen „Prescale“ an.
Prescale, manchmal auch als „Druckanzeigefolie“, „Druckkontrollfolie“ oder „Druckpapier“ bezeichnet, ist eine Folie, die eine Visualisierung und Quantifizierung des Drucks auf einer Oberfläche ermöglicht.
Der Oberflächendruck lässt sich einfach messen, indem man die Folie zwischen die gewünschten Flächen legt.
Dehnungsmessstreifen werden in Wägezellen und andere Lastmessgeräte eingebaut.
Die Aufgabe eines Dehnungsmessstreifens besteht darin, die Kraft zu messen. Dazu wird ein Dehnungsmessstreifen an einem Bauteil angebracht, das als „Dehnungsgenerator“ bezeichnet wird, der durch die Kraft eine Dehnung erzeugt. Der Grad der Dehnung wird gemessen und in ein elektrisches Signal umgewandelt.
Wägezellen, in denen diese Dehnungsmessstreifen verwendet werden, werden oft zusammen mit „Prescale“ verwendet, einer Folie, die den Druck misst.
Wägezellen mit Dehnungsmessstreifen können eingesetzt werden, um den auf ein Objekt ausgeübten Lastwert zu messen, während Prescale den Oberflächendruck misst.
Messung des Lastwerts (Punkt), der auf ein Objekt wirkt
Messen des Oberflächendrucks, der auf ein Objekt wirkt
Die Dehnung kann durch die folgende Formel berechnet werden.
ΔR (Widerstandsänderung) ÷ R (ursprünglicher Widerstand) = K (Messfaktor, Proportionalitätskonstante) × ε (Dehnung)
Hier sind einige Beispiele für die Verwendung von Wägezellen mit Dehnungsmessstreifen.
Z. B.: Trockenfilmlaminierungsverfahren bei der Substratherstellung
Die Belastungswerte an beiden Enden der Walze prüfen
Legen Sie Prescale zwischen die Walzen und prüfen Sie visuell oder quantitativ Druckwerte, Walzenneigung, Wattzahl, Walzenzustand usw. anhand der Färbung.
Die Walzen üben einen gleichmäßigen Druck aus.
Die Walzen stoßen teilweise stark aneinander oder die Walzen sind verkratzt.
Z. B.: Stapelungsprozess bei der Herstellung von Substraten oder mehrschichtigen keramischen Bauteilen
Dn Lastwert der Welle einer Laminierungspresse prüfen.
Legen Sie Prescale zwischen die Laminierpresse und das Bauteil, um anhand der Färbung visuell oder quantitativ auf Fragmentierung, Verteilung, Fremdkörper usw. auf der Druckoberfläche zu prüfen.
Die Form übt gleichmäßig Druck aus.
Die Form drückt auf einer Seite stärker, in der Mitte ist sie schwach.
Z. B.: Bördelverfahren mit Wafer-Bonding-Ausrüstung in der Halbleiterherstellung
Den Lastwert an der Achse der Bördelvorrichtung prüfen
Legen Sie Prescale zwischen das zu bördelnde Material und die Vorrichtung und prüfen Sie anhand der Färbung visuell oder quantitativ die Parallelität der Vorrichtung, Druckunregelmäßigkeiten, Lastwerte, usw.
Druck wird gleichmäßig ausgeübt.
Druck wird ungleichmäßig ausgeübt
Z. B.: Verfahren zum Versiegeln von Umverpackungsmaterialien oder Aktivierungsverfahren bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien
Lastwerte an Heißsiegelstange oder einer Spannvorrichtung prüfen
Prüfen Sie visuell oder quantitativ die Parallelität von Stangen und Vorrichtungen, die Druckverteilung, die Lastwerte usw. Legen Sie dazu Prescale zwischen der Siegelstange und dem Siegelteil oder zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem Druckteil ein.
Die horizontale Parallelität wird hergestellt, und der Druck erfolgt gleichmäßig.
Keine Parallelität, ungleichmäßiger Druck
Eine mit einem Dehnungsmessstreifen ausgestattete Wägezelle kann die auf diesen einen Punkt ausgeübte Kraft messen (eindimensional), aber sie kann den auf eine Oberfläche ausgeübten Druck nicht erkennen (zweidimensional).
Wenn der Druckwert auf einer Fläche nicht kontrolliert wird, ist es nicht möglich, die Neigung des Geräts oder den allgemeinen Trend zu erfassen, was zu Produktfehlern führen kann.
Hier kommt die Druckmessfolie „Prescale“ ins Spiel.
Prescale, manchmal auch als „Druckanzeigefolie“, „Druckkontrollfolie“ oder „Druckpapier“ bezeichnet, ist eine Folie, die eine Visualisierung und Quantifizierung des Drucks auf einer Oberfläche ermöglicht.
Der Oberflächendruck lässt sich einfach messen, indem man die Folie zwischen die gewünschten Flächen legt.