投稿者: ss1005yh

Was ist Drahtbonder?

Ein Drahtbonder ist ein Gerät, das in integrierten Schaltungen wie IC-Chips und LSI-Chips verwendet wird, um eine Reihe von E/A-Elektroden elektrisch mit der Substratseite zu verbinden.

Sie werden auch verwendet, um Elektroden zwischen Leiterplatten zu verbinden. Obwohl Flip-Chip-Bonder in den letzten Jahren in großem Umfang für die Montage integrierter Schaltungen verwendet wurden, besteht nach wie vor ein Bedarf an Drahtbonding. Es gibt zwei Arten von Drahtbondern: manuelle Typen, bei denen das Bonden unter Beobachtung mit einem Mikroskop erfolgt, und vollautomatische Typen, bei denen die Bondadresse vorprogrammiert ist.

Einsatzgebiete von Drahtbondern

Drahtbonder werden vor allem im Montageprozess eingesetzt, dem Back-End-Prozess der Halbleiterfertigung. In diesen Fällen erfolgt das Drahtbonden innerhalb des integrierten Schaltkreises und wird auch bei der Montage von integrierten Schaltkreisen auf Platinen verwendet.

Der oben beschriebene manuelle Typ wird für Versuchsschaltungen und Prototypen verwendet, während vollautomatische Drahtbonder in der Massenproduktion eingesetzt werden. Drahtbonder erfordern eine hohe Produktivität, da die Elektroden eins-zu-eins verbunden werden. Aus diesem Grund haben sich Produkte durchgesetzt, die Drähte mit hohen Geschwindigkeiten von etwa 0,05 s pro Stelle verbinden.

Prinzipien von Drahtbondern

Ultradünne Gold-, Aluminium- oder Kupferdrähte werden verwendet, um die Elektroden auf der Leiterplatte mit den Elektroden des integrierten Schaltkreises zu verbinden. Mit Hilfe der Ultraschallschweißtechnik wird jede Elektrode mit dem Draht verbunden, so dass das Bonden in sehr kurzer Zeit abgeschlossen ist. Der Teil, durch den die Drähte geführt und verbunden werden, wird als Kopf bezeichnet, von dem es je nach Aufbau verschiedene Typen gibt.

Drahtbonder erfordern eine extrem hohe Positioniergenauigkeit, da die Drähte zwischen extrem kleinen Elektroden verbunden werden müssen, was einen Präzisionsfehler von ±2 Mikrometern erfordert. Das System erfordert außerdem eine präzise Steuerung und Kontrolle der Presskraft des Kopfes (Bonding-Last) und ist mit einem rückwirkungsfreien Servomechanismus und einem Antivibrationssystem zur Unterdrückung externer Vibrationen ausgestattet, um eine hohe Positioniergenauigkeit zu erreichen.

Das Drahtbonden lässt sich grob in zwei Methoden einteilen: das Ball-Bonden, bei dem eine elektrische Entladung zwischen Draht und Elektrode erzeugt wird, die auf beiden Seiten einen kugelförmigen, geschmolzenen Teil bildet, und das anschließende Druckbonden unter Anwendung von Wärme oder Ultraschallwellen; und das Wedge-Bonden, bei dem der Draht durch Ultraschallwellen direkt auf die Elektrode gepresst wird, ohne dass sich ein kugelförmiger, geschmolzener Teil bildet, das sogenannte Wedge-Bonden. Beim Wedge-Bonden wird der Draht durch Ultraschallwellen direkt auf die Elektrode gepresst, ohne dass sich eine kugelförmige Schmelze bildet.

Es gibt eine breite Palette von Drahtdurchmessern, von einigen zehn Mikrometern bis zu Banddrähten von mehreren hundert Mikrometern, und die Bondmethode muss entsprechend dem Draht ausgewählt werden.

Was ist ein Walzenbeschichter?

Ein Walzenbeschichter ist eine Maschine, die mit Hilfe von Walzen eine Beschichtung auf eine Folie oder ein anderes flaches Objekt aufträgt.

Walzenbeschichter tragen Beschichtungen, Klebstoffe und Chemikalien gleichmäßig auf. Sie sind auch mit einer Sputterquelle und Plasma-CVD ausgestattet, was eine kontinuierliche und schnelle Abscheidung von Barrierefolien, transparenten leitfähigen Folien usw. ermöglicht. Sie sind im Allgemeinen auf die Beschichtung dünner flacher Oberflächen wie Bleche und Folien beschränkt.

Je nach Kombination der Technologien gibt es eine Vielzahl von Anwendungen und es können verschiedene Schichtdicken und Viskositäten verwendet werden. Daher werden sie in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von optischen und Flüssigkristallprodukten über elektronische Bauteile bis hin zu Arzneimitteln und Lebensmitteln.

Anwendungen für Walzenbeschichter

Walzenbeschichter werden für Funktionsfolien in optischen Produkten für Tablets, Smartphones und andere hochfunktionale und flache Produkte sowie für hochdichte und kompakte Komponenten eingesetzt. Zu den Folientypen gehören Lichtkontrolle, Antireflexion, Blendschutz, Polarisation, Lichtstreuung, Bildschirmschutz und transparente Leitfähigkeit.

Sie werden auch in Folien für Solarzellen und Sekundärbatterien verwendet. Zu den Arten von Folien gehören Reflektoren, Lichtabschirmung, Dekoration und Wärmeableitung. Die Dünnfilmbeschichtungstechnologie wird in der Automobilindustrie, bei Textilien, Gehäusen, elektronischen Bauteilen und Halbleitern eingesetzt.

Das Prinzip von Walzenbeschichtern

Walzenbeschichter verwenden mehrere Walzen, um Farben, Klebstoffe, Chemikalien, leitfähige Folien, Barrierefolien, optische Folien usw. auf Folien und andere Materialien aufzutragen. Die Walzen haben verschiedene Bezeichnungen, z. B. “Beschichtungswalze”, “Rakelwalze”, “Vorschubwalze”, “Messerwalze”, “Leitwalze” und “Tiefdruckwalze”.

Zum Anheben und Absenken des oberen Walzenteils werden Linearlager verwendet, um hohe Präzision und reibungslosen Betrieb über einen langen Zeitraum zu gewährleisten. Die Öffnungshöhe kann eingestellt werden. Hervorragende Austauschbarkeit, so dass die Walzen in kürzester Zeit aus- und wieder eingebaut werden können.

Die Griffe zum Öffnen und Schließen der Rakelwalzen sind auf beiden Seiten integriert und ermöglichen eine genaue und schnelle Einstellung des Auftragsvolumens. Jede Walze wird unabhängig angetrieben und kann je nach Beschichtungsprozess in verschiedene Typen unterteilt werden. Das System wird danach eingeteilt, ob das Beschichtungsvolumen gemessen und ausgewählt wird und ob die Beschichtungsflüssigkeit vor oder nach der Beschichtung aufgetragen wird, und es können mehrere Systeme kombiniert werden.

Arten von Walzenbeschichtern

In der Praxis sind verschiedene Arten von Walzenbeschichtern im Einsatz. Grob gesagt gibt es direkte Walzenauftragsmaschinen und umgekehrte Walzenauftragsmaschinen. Sie können auch danach eingeteilt werden, ob die Beschichtungsflüssigkeit freigesetzt oder versiegelt wird.

1. Direkte Walzenstreichmaschinen

Die Drehrichtung der Walzen und die Richtung des zu beschichtenden Objekts sind identisch. Auch Naturwalzenbeschichter genannt. Das zu beschichtende Objekt wird zwischen der gummibeschichteten Beschichtungswalze und der Stahlstützwalze hindurchgeführt.

2. Umgekehrte Walzenbeschichtungsanlage

Hierbei handelt es sich um ein System, bei dem das zu beschichtende Objekt in die entgegengesetzte Richtung der Rotation der Walzen läuft. Die Beschichtungswalzen drehen sich in die entgegengesetzte Richtung und rollen über das Objekt, das von einer Walze, der Stützwalze, zugeführt wird.

Im Vergleich zu direkten Walzen können Umkehrwalzen eine dickere Beschichtung auf einmal auftragen und haben eine sauberere Oberfläche, weshalb sie häufig für die Grundierung usw. verwendet werden.

3. Walzenbeschichter mit Nachdosierbeschichtung

Bei der Nachdosierungsbeschichtung wird die Beschichtungsflüssigkeit im Überschuss aufgetragen und dann auf das gewünschte Volumen abgeschabt. Sie wird als Messerstreichmaschine oder Walzenbeschichter mit Klingen usw. bezeichnet. Die Abstreifmenge und die Schichtdicke werden durch die Einstellung der Walzenform und des Spalts bestimmt.

Weitere Informationen über Walzenbeschichter

Walzenbeschichter für spezielle Anwendungen

Sputter-Walzenauftragsmaschinen
Sputter-Walzenbeschichtungsanlagen verwenden das Sputterverfahren zur Abscheidung von Metall, transparenten leitfähigen und optischen Schichten, die in Solarzellen, Touchpanels, Fensterfolien und FPDs verwendet werden.

Plasma-CVD-Walzenbeschichter
Plasma-CVD-Walzenbeschichter nutzen elektrische Entladungen, die zwischen Walzen erzeugt werden, um Siliziumdioxidschichten abzuscheiden, die Barriereeigenschaften aufweisen und in organischen EL, E-Papier, Beleuchtung, Solarzellen usw. verwendet werden.

AIP-Walzenbeschichter
AIP-Walzenbeschichter scheiden metallische Verbundschichten durch Verdampfen des Zielmaterials mittels Vakuumbogenentladung ab.

2. Entwicklungen und Trends bei Walzenbeschichtern

Das Problem bei Walzenbeschichtern besteht darin, dass die Anlagen aufgrund der großen Fläche des Zielmaterials sehr groß sind und das Einrichten und Umrüsten aufwendig ist. In den letzten Jahren haben einige Beschichtungsanlagen auswechselbare Walzenkassetten eingeführt, mit denen sich die Beschichtungsbedingungen leicht ändern lassen.

Außerdem werden die Beschichtungsanlagen immer ausgefeilter und komplexer, und es ist wünschenswert, über Beschichtungssysteme zu verfügen, die den Zustand der Beschichtungsoberfläche, der Anlage und des Werkstücks mit Hilfe von Laser-Wegmessern, Kameras und Sensoren messen, überwachen und aufzeichnen können.

Was ist ein Photodiodenarray?

Ein Photodiodenarray ist eine Art von Photodetektor, bei dem Photodioden in einem Array angeordnet sind, um die Lichtintensität an mehreren Stellen gleichzeitig zu erfassen.

Die Wellenlänge des Lichts, das detektiert werden kann, variiert je nach verwendetem Material. Die am häufigsten verwendeten Photodiodenarrays im sichtbaren Bereich sind solche aus Silizium, die Licht von 190 nm bis 1100 nm detektieren können. Germanium, Indium-Gallium und Arsen werden ebenfalls verwendet, und Dioden aus Bleisulfid können im Infrarotbereich (~3500 nm) detektieren.

Arrays können entlang der Wellenlängenachse angeordnet werden, um mehrere Wellenlängen gleichzeitig zu messen.

Anwendungen von Photodiodenarrays

Sie werden in der Lichtpositionsdetektion, in der Bildgebung, z. B. in CCD-Kameras, und im Detektorteil von Spektralphotometern und in der Flüssigkeitschromatographie eingesetzt.

Photodiodenarrays mit Streifen von einigen µm bis zu einigen zehn µm auf dem Substrat, so genannte Streifendetektoren, ermöglichen die Positionsbestimmung im Mikrometerbereich.

Ein Spektrometer, das eine einzelne Photodiode als Detektor hat und Daten für eine einzige Wellenlänge ausgibt, wird als Monochromator bezeichnet, während ein Spektrometer, das mit Hilfe eines Photodiodenarrays Daten für mehrere Wellenlängen gleichzeitig ausgeben kann, als Polychromator bezeichnet wird.

Funktionsweise von Photodiodenarrays

Detektoren mit Photodiodenarrays, die eine ein- oder zweidimensionale Bilddetektion durchführen können, wie z. B. CCD- und CMOS-Kameras, können gleichzeitig die Absorption bei mehreren Wellenlängen messen, so dass Proben, bei denen die Absorption bei keiner Wellenlänge auftritt, oder Proben, die bei mehreren Wellenlängen gleichzeitig reagieren und andere Mutationen gleichzeitig gemessen werden können.

Mit einer einzelnen Diode muss man die Wellenlänge identifizieren, bei der die Mutation auftritt, und dann die Mutation betrachten, aber mit einem Photodiodenarray ist es möglich, die Wellenlänge, bei der die Mutation auftritt, zu identifizieren und gleichzeitig den eigentlichen Mutationsprozess zu erkennen.

Die Dioden, aus denen ein Photodiodenarray besteht, sind weniger empfindlich als Photomultiplier-Röhren, aber sie sind als Detektoren sehr stabil und verfügen über einen großen Bereich von nachweisbaren Wellenlängen. Mit Avalanche-Photodiodenarrays lässt sich eine hohe Empfindlichkeit realisieren, so dass sie in einer Vielzahl von Messgeräten eingesetzt werden.

Was ist Wolfram?

Wolfram (Elementsymbol: W) ist ein Übergangsmetallelement mit einem Atomgewicht von 183,85.

Wolfram wird in verschiedenen Produktformen wie Pulver, Barren, Draht, Stangen und Platten verarbeitet und in verschiedenen Bereichen wie Automobilen, Werkzeugen, Beleuchtung, Haushaltsgeräten, Halbleitern und Medizin verwendet.

Verwendungszwecke von Wolfram

Wolfram wird unter Ausnutzung seiner Eigenschaften für folgende Zwecke verwendet.

• Höchster Schmelzpunkt aller Metalle
  Verwendung bei hohen Temperaturen, z. B. als Elektroden zur Erzeugung von Elektronenstrahlen in Elektronenmikroskopen, als Entladungsdrähte und als Elektroden für Entladungslampen
• Relativ hoher elektrischer Widerstand
  Glühfäden in Glühbirnen, Ofenheizungen usw.

Wolfram wird auch für Beleuchtungszwecke verwendet, aber seine Verwendung nimmt mit der Verbreitung von LEDs ab. Weitere Anwendungen sind die Verwendung von Wolfram als Legierung mit Kohlenstoff, d. h. eine Legierung aus Wolfram und Kohlenstoff, und Wolfram als Legierung mit Kohlenstoff, d. h. eine Legierung aus Wolfram und Kohlenstoff.

Wolframkarbid, eine Legierung mit Kohlenstoff, ist ein typisches Beispiel. Es ist eine Hartmetalllegierung und wird als Zusatzstoff für Schneidwerkzeuge und Stahl verwendet. Wolframcarbid wird nicht nur für Schneidwerkzeuge, sondern auch als Schleifmittel verwendet, da es bei hohen Temperaturen nicht erweicht, eine hohe Härte beibehält und eine hohe Festigkeit aufweist.

Eigenschaften von Wolfram

Wolfram hat eine silbrig-weiß polierte Masseoberfläche, ein graues Pulver und ein spezifisches Gewicht von 19,3. Es hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle (3.380°C) und einen Siedepunkt von 5.800°C. Es zeichnet sich außerdem durch einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aus und wird als Rohstoff für Behälter und Bauteile verwendet, die bei hohen Temperaturen eingesetzt werden, wie Tiegel und Öfen.

Obwohl Wolfram nicht der Hauptbestandteil ist, wurde eine Eisenlegierung, die Kobalt, Wolfram, Chrom und Kohlenstoff enthält und als KS-Stahl bekannt ist, als der stärkste Dauermagnet bezeichnet, als sie 1917 in Japan entwickelt wurde.

Wolfram-Erz wird mit anderen Metallen wie Wolframit, Ferranit, Mangan-Hubnerit, Scheelit und CaWO4 vermischt. Ferromangan-Schwarzerz und Asche-Schwarzerz sind die wichtigsten Erze.

Mehr als 80 % der Erze werden in China gefördert, die übrigen in Russland, Australien und Kanada. Trotz der ungleichmäßigen Produktion ist Wolfram ein sehr wichtiges Element, und die Sicherheitsmaßnahmen sehen vor, dass für den Inlandsverbrauch Vorräte für mindestens 60 Tage angelegt werden müssen.

Weitere Informationen über Wolfram

1. Arten von Wolframlegierungen

Es wurde eine Reihe von Wolfram-Legierungen entwickelt, und Sinterlegierungen auf Wolfram-Basis mit einer Bindephase aus Nickel, Kupfer oder Eisen werden als Schwerlegierungen bezeichnet. Zu den Schwermetalllegierungen gehören die Systeme Wolfram-Nickel-Kupfer (W-Cu-Ni) und Wolfram-Nickel-Eisen (W-Fe-Ni).

Das Wolfram-Nickel-Kupfer-System ist nicht magnetisch, aber ein guter Wärmeleiter. Das Wolfram-Nickel-Eisen-System hingegen ist schwach magnetisch und hat hervorragende mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Dehnung. Schwere Legierungen werden durch Pulvermetallurgie hergestellt, da Wolfram einen sehr hohen Schmelzpunkt hat.

Bei der Herstellung wird das Metallpulver gleichmäßig gemischt, unter hohem Druck gepresst und anschließend bei hohen Temperaturen gesintert. Die physikalischen Eigenschaften der Legierung lassen sich durch die Einstellung der Partikelgröße des bei der Herstellung verwendeten Wolframs, der Art des als Bindemittel verwendeten Metalls und des Mengenverhältnisses differenzieren.

2. Toxizität von Wolfram

Da Wolfram-Barren selbst ungiftig sind, können sie in Anwendungen mit direktem Kontakt wie Werkzeugen und Zubehör verwendet werden. Andererseits wird der bei der Wolframverarbeitung entstehende Wolframstaub in der Klassifizierung der Staubgefährdungsstufen der Japan Society for Occupational Health als Staub der Klasse III eingestuft, und die maximal zulässige Staubmenge in der Arbeitsumgebung ist festgelegt.

Was die Toxizität von Wolframverbindungen betrifft, so liegen die Werte für die halbtödliche Dosis LD50 (ein Indikator für akute Toxizität) bei oraler Aufnahme durch Ratten bei 3.300 mg/kg für Phosphowolframsäure, 1.190 mg/kg für Natriumwolframat und 840 mg/kg für Wolframoxid (VI). Die Toxizität dieser Verbindungen ist nicht bekannt.

Keine dieser Verbindungen fällt unter das Gesetz zur Kontrolle giftiger und schädlicher Stoffe, aber nach dem Gesetz über Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz werden sie als gefährliche und gefährliche Stoffe eingestuft, die namentlich gekennzeichnet und gemeldet werden müssen.

Was ist ein Messtaster?

Messtaster sind berührende Sensoren zur hochpräzisen Messung der Abmessungen von Werkzeugmaschinen und Werkstücken.

Sie werden an der Spindel oder am Revolver von NC-Werkzeugmaschinen montiert. Durch Berühren des Objekts mit dem Taststift werden die gemessenen Koordinatenwerte mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich an die NC zurückgemeldet. Bei der Einbindung in ein Bearbeitungsprogramm kann das System so eingestellt werden, dass es einen Fehler erzeugt, wenn die gemessenen Werte den zulässigen Bereich überschreiten. So lassen sich Bearbeitungsfehler sofort erkennen.

Darüber hinaus werden die Messwerte in der NC fortlaufend gespeichert. Werden diese Werte ausgewertet, können sie zur Verbesserung der Produktivität und der Bearbeitungsgenauigkeit eingesetzt werden.

Anwendungen von Messtastern

Messtaster wurden ursprünglich für 3D-Messgeräte entwickelt, sind aber mittlerweile auch auf CNC-Werkzeugmaschinen wie Bearbeitungszentren und Revolverdrehbänken weit verbreitet. Da sie in der Lage sind, das Werkstück aus mehreren Winkeln zu berühren, können sie für die Messung einer Vielzahl von Formen eingesetzt werden.

Indem beispielsweise beide Seiten eines Werkstücks gemessen werden, kann der Abstand zwischen den beiden Punkten bestimmt und gleichzeitig die Geometrie, wie die Ebenheit und Parallelität beider Seiten, gemessen werden. Weitere Anwendungen sind das Messen des Innendurchmessers und des Rundlaufs von Werkstückbohrungen, des Abstands zwischen den Mittelpunkten mehrerer Bohrungen und der Außenform von gedrehten Werkstücken.

Funktonsweise von Messtastern

Wenn der Taststift des Messtasters das Objekt berührt, wird ein Signal an den Empfänger übertragen, der den Maschinenursprung zu diesem Zeitpunkt an die NC zurückmeldet, um die Abmessungen zu messen. Es gibt verschiedene Methoden zur Signalübertragung vom Messtaster, darunter induktive, infrarote und drahtlose Methoden.

• Induktives Verfahren
  Bei dieser Methode wird ein Modul für die Signalübertragung in den Empfänger und den Messtaster in der Maschine eingebaut, und die Signale werden durch elektromagnetische Spulen übertragen. Da der Empfänger und die Sonde nahe beieinander liegen müssen, ist die Anordnung sehr eingeschränkt. Andererseits kann die Stromversorgung auf der Sondenseite über das Modul erfolgen, was den Vorteil hat, dass die Sonde selbst keine Stromversorgung benötigt.
• Infrarot-Verfahren
  Bei diesem Verfahren wird Infrarotlicht zur Signalübertragung verwendet. Im Vergleich zum induktiven Verfahren ist der Signalübertragungsbereich wesentlich größer, so dass das Problem der Platzbeschränkung entfällt. Diese Übertragungsmethode wird immer noch in vielen Situationen verwendet.
• Drahtloses Verfahren
  Eine weitere Verbesserung der Signalübertragungsreichweite des Infrarotverfahrens ist das Funkverfahren, das mit Radiowellen arbeitet. Diese Methode kann auch bei Modellen mit einem großen Werkzeugbereich eingesetzt werden, wie z.B. bei großen Bearbeitungszentren und 5-Achsen-Bearbeitungszentren.

Was ist ein Berührungsschalter?

Ein Berührungsschalter ist ein Schalter, der durch Berührung des Bildschirms mit dem Finger oder einem Stift des Benutzers ein- und ausgeschaltet wird.

Es gibt verschiedene Erkennungsmethoden, wie kapazitiv, resistiv und infrarot, die je nach Anwendung eingesetzt werden. Im Vergleich zu Knöpfen und Tasten können Schalter auf einer flachen Oberfläche platziert werden und haben ein besseres Design, so dass sie in den Bedienfeldern von audiovisuellen Geräten und Industrieanlagen sowie in den Bedieneinheiten von öffentlichen Einrichtungen weit verbreitet sind.

Sie waren auch ein Pionier in der Touch-Bedienung, noch vor der Einführung von berührungsgesteuerten Produkten wie Smartphones und Tablets. In jüngster Zeit werden kleinere und dünnere Touch-Schalter benötigt, um dem Trend zu kleineren mobilen Geräten und dem IoT gerecht zu werden.

Bei der Entwicklung von Touch-Schaltern sind auch Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz sowie eine verbesserte Bedienbarkeit wichtige Faktoren.

Anwendungen von Berührungsschaltern

Berührungsschalter, die wir in unserem täglichen Leben häufig sehen, sind hauptsächlich für die menschliche Bedienung vorgesehen. Beispiele hierfür sind elektrische Geräte im Haushalt und Drucktasten an Aufzügen und automatischen Türen in Einkaufszentren. In den letzten Jahren haben sich kapazitive Berührungsschalter, die durch einfaches Berühren des Bildschirms aktiviert werden, wie z. B. bei Smartphones und Touchpanels, durchgesetzt.

Auch in Industrierobotern und Werkzeugmaschinen werden Touch-Schalter häufig eingesetzt. An gefährlichen Arbeitsplätzen, wie z. B. in Fabriken, dienen sie auch als Sicherheitsvorrichtungen, um zu verhindern, dass Arbeiter eindringen oder eingeklemmt werden, und um Schäden an Werkzeugen zu erkennen.

Funktionsweise von Berührungsschaltern

Wie der Name schon sagt, werden Berührungsschalter durch Berührung betätigt. Je nach Betriebsumgebung und Zweck muss der am besten geeignete Typ von Berührungsschaltern ausgewählt werden.

• Kapazitive Berührungsschalter
  Kapazitive Berührungsschalter machen sich die Tatsache zunutze, dass der menschliche Körper ein elektrischer Leiter ist. Wenn sich ein Finger der Oberfläche des Schalters nähert, ändert sich die Kapazität, und diese Änderung wird erkannt und der Schalter wird ein- oder ausgeschaltet. Diese Technologie wird häufig in Touchscreens von Smartphones und Tablets verwendet.
• Resistive Touch-Schalter
  Widerstands-Touch-Schalter bestehen aus zwei leitenden Schichten mit einer dazwischen liegenden Isolierschicht. Wenn der Benutzer die Oberfläche berührt, kommen die beiden leitenden Schichten in Kontakt und es fließt ein elektrischer Strom. Die Änderung dieses Stroms wird erkannt und die Betätigung des Schalters wird gesteuert.
• Infrarot-Touch-Schalter
  Infrarot-Touch-Schalter verwenden einen Infrarotsensor, um die Nähe der Hand oder des Fingers des Benutzers zu erkennen. Der Sensor sendet Infrarotstrahlung aus und erkennt das reflektierte Licht. Wenn sich eine Hand oder ein Finger nähert, ändern sich die Menge und der Winkel des reflektierten Lichts, und der Schalter funktioniert auf dieser Grundlage.

Arten von Berührungsschaltern

Berührungsschalter werden in vielen Situationen eingesetzt, und ihr Anwendungsbereich erweitert sich von Tag zu Tag. Allerdings sind nicht alle Berührungsschalter gleich.

Es ist wichtig, je nach Anwendung und Umgebung den am besten geeigneten Typ auszuwählen:

• Stromsparender Typ
  Dies sind Touch-Schalter mit sehr geringem Stromverbrauch. Sie eignen sich für batteriebetriebene tragbare Geräte.
• Hochwertiger Typ
  Diese Typen behalten ihre hohe Leistung über einen langen Zeitraum hinweg bei. Sie werden häufig in industriellen Anwendungen und öffentlichen Einrichtungen eingesetzt.
• Mehrpunkt-Typ
  Berührungsschalter, die mehrere Berührungspunkte gleichzeitig erkennen können. Häufig in Smartphones und Spielgeräten zu finden.
• Andere
  Typen, die auch in Umgebungen mit hohem Feuchtigkeits- und Verschmutzungsgrad stabil funktionieren, werden in Küchengeräten und medizinischen Geräten verwendet. Einige Typen können auch für bestimmte Anwendungen oder spezielle Umgebungen angepasst werden. Sie werden in multifunktionalen Bedienfeldern und speziellen industriellen Anwendungen eingesetzt.

Was ist ein Solargenerator?

Ein Solargenerator (Englisch: Solar Generator) ist ein Gerät, das durch Solarpaneele erzeugten Strom liefert. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um ein Produkt, das einen tragbaren Akkumulator, Sonnenkollektoren und einen Leistungswandler kombiniert. Als Notstromquelle ist die Nachfrage in den letzten Jahren gestiegen.

Anwendungen von Solargeneratoren

Solargeneratoren werden beim Camping und in Katastrophensituationen eingesetzt. Die Sonnenkollektoren erzeugen tagsüber Strom, während die gespeicherte Energie nachts genutzt wird. Sie sind besonders in Notfällen nützlich, da sie kein Stromnetz benötigen.

Solargeneratoren können grob in zwei Typen eingeteilt werden: fest installierte und tragbare. Beispiele für den Einsatz sind:

• Notstromquelle im Falle von Naturkatastrophen
• Unabhängige Stromquelle für netzunabhängige Stromerzeugung
• Stromversorgung für Übernachtungen in Fahrzeugen und beim Camping

Funktionsweise von Solargeneratoren

Ein Solargenerator besteht aus einem Solarmodul, einem Stromspeicher und einem Leistungsaufbereiter. Die Solarmodule wandeln das Sonnenlicht in Strom um, der umgewandelte Strom wird im Akkumulator gespeichert und in eine Spannung umgewandelt, die vom Stromaufbereiter problemlos genutzt werden kann.

Solarmodule werden in zwei Typen unterteilt, nämlich in die auf Siliziumbasis und auf Verbundbasis. Für Solargeneratoren werden Solarmodule aus amorphem und polykristallinem Silizium verwendet.

1. Amorphes Silizium

Hergestellt durch Aufbringen von dünnem amorphem Silizium auf ein Substrat wie z. B. Glas. Es hat zwar einen geringen Umwandlungswirkungsgrad, zeichnet sich aber durch sein geringes Gewicht, seine Produktivität und seine Vielseitigkeit aus. Im Vergleich zu monokristallinem und polykristallinem Silizium sinkt der Umwandlungswirkungsgrad bei der Stromerzeugung auch bei hohen Temperaturen nicht.

2. Polykristallines Silizium

Hierbei handelt es sich um eine kostengünstige Version von Solarmodulen, die aus den bei der Herstellung von monokristallinem Silizium anfallenden Siliziumabfällen hergestellt werden. Sie erzeugen zwar weniger Strom als monokristallines Silizium, können aber zu geringeren Kosten hergestellt werden.

Speicherbatterien für Solargeneratoren

Nicht nur Solarstrom, sondern auch elektrische Energie lässt sich nicht speichern. Es wird immer nur so viel Strom erzeugt, wie das Energieversorgungsunternehmen gerade braucht. Das Energieversorgungsunternehmen plant die Stromerzeugung anhand einer Prognose des Bedarfs.

Bei Solargeneratoren wird der Strom als chemische Energie in Akkumulatoren gespeichert. Das bedeutet, dass der Strom auch bei Stromausfällen aufgrund von Naturkatastrophen wie Erdbeben und Taifunen verfügbar ist.

Speicherbatterien sind jedoch teuer, so dass die Speicherbatterien in Solargeneratoren auch einen großen Teil ihres Preises ausmachen. Außerdem müssen sie temperaturkontrolliert sein, da ihre Lebensdauer von der Temperatur abhängt. In Solargeneratoren werden Blei-Säure-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Die Eigenschaften der beiden Batterien werden im Folgenden beschrieben:

1. Blei-Säure-Batterien

Elektrodenplatten aus Blei werden in verdünnte Schwefelsäure eingelegt, die den Elektrolyten darstellt. Als positive Elektrode (Anode) wird Bleidioxid und als negative Elektrode (Kathode) Blei verwendet, und durch eine chemische Reaktion zwischen der verdünnten Schwefelsäure und dem Blei wird Strom erzeugt. Neben Solargeneratoren werden sie auch in Autobatterien und unterbrechungsfreien Stromversorgungen eingesetzt.

Blei-Säure-Batterien sind kostengünstig in der Herstellung, haben aber den Nachteil, dass sie schwer sind. Sie können auch wiederholt aufgeladen und entladen werden, aber ihre Leistung nimmt ab, wenn sie zu stark entladen werden.

2. Lithium-Ionen-Batterien

Hierbei handelt es sich um Akkumulatoren, die Lithium-Übergangsmetalloxide wie Lithiumkobaltat für die positive Elektrode, Kohlenstoffmaterialien wie Graphit oder Graphit für die negative Elektrode und organische Lösungsmittel für den Elektrolyten verwenden. Er lädt und entlädt sich, wenn sich Lithium-Ionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode bewegen.

Neben Solargeneratoren werden sie auch in Smartphone-Batterien verwendet. Lithium-Ionen-Batterien sind klein, leicht und unempfindlich gegen Degradation, aber anfällig für Temperaturschwankungen und teuer. Weitere Arten sind Nickel-Metallhydrid-Batterien und NAS-Akkus.

Was ist ein Selbstlader?

Selbstlader sind Spezialfahrzeuge, die hauptsächlich für den Transport von Industriefahrzeugen von der Werkstatt zur Baustelle eingesetzt werden.

Sie basieren meist auf Fahrgestellen von mittelschweren bis schweren Lkw und sind mit speziellen Ladeflächen ausgestattet, um schwere Industriemaschinen und Fahrzeuge zu transportieren, die nicht auf öffentlichen Straßen fahren dürfen.

Ein ähnlicher Fahrzeugtyp ist der Sicherheitslader, bei dem jedoch nur die Ladefläche beim Be- und Entladen des Fahrzeugs nach hinten bewegt wird, im Unterschied zum Selbstlader, bei dem das gesamte Fahrzeug nach hinten gekippt wird.

Sowohl Selbstlader als auch Sicherheitslader sind nach dem Straßenverkehrsgesetz als “Fahrzeuge nur zur Verwendung an Bord” zugelassen.

Einsatzgebiete von Selbstladern

Selbstlader werden hauptsächlich für den Transport von Rad- oder Raupenfahrzeugen auf Baustellen, in bergigem Gelände und an anderen Orten eingesetzt, an denen der Selbstantrieb schwierig ist.

Fahrzeuge mit Raupenfahrwerken können zwar von selbstfahrenden Fahrzeugen bewegt werden, aber sie können den Verkehr behindern und die befestigte Straßenoberfläche beschädigen. Außerdem ist es aufgrund des Kraftstoffverbrauchs und der Belastung des Fahrers nicht sinnvoll, das Fahrzeug in bergige Gebiete zu fahren.

Mit Selbstladern können Fahrzeuge schnell transportiert werden und der Fahrer wird entlastet.

Prinzip des Selbstladers

Um das Beladen von Industriefahrzeugen zu erleichtern, besteht das Hauptmerkmal eines Selbstladers darin, dass der gesamte Fahrzeugaufbau mit Hilfe eines vor der Ladefläche montierten Wagenhebers um etwa 7,0-13,0° nach hinten gekippt werden kann.

Am hinteren Ende der Ladefläche befindet sich eine Rampe, um den Unterschied zwischen der Ladung und der Straßenoberfläche zu beseitigen, was die Beladbarkeit weiter verbessert, und am vorderen Ende der Ladefläche befindet sich eine Winde, um Fahrzeuge, die nicht motorisiert sind und nicht aus eigener Kraft fahren können, anzuheben.

Da das Fahrzeug nach dem Straßenverkehrsgesetz als reines Bordfahrzeug zugelassen ist, darf der hintere Überhang nicht mehr als 2/3 des Abstands der am weitesten entfernten Achse betragen (3-Achser = 1. und 3. Achse, 4-Achser = 1. und 4. Achse), die Höhe der Seitenrinne darf 15 cm nicht überschreiten und die Abmessungen der hinteren Rinne: Höhe 45 cm oder weniger. Außerdem muss das Fahrzeug mit Löchern oder anderen Veränderungen im Boden versehen sein, die verhindern, dass es leicht mit anderen Fahrzeugen beladen werden kann, da es sonst nicht der Sicherheitsnorm entspricht.

In vielen Fällen ist der hintere Überhang im Verhältnis zum Basisfahrzeug verlängert, so dass der Fahrer darauf achten muss, dass das Heck des Fahrzeugs beim Wenden nicht ausschlägt.

Was ist eine keramische Platte?

Keramische Platten sind aus natürlichen Materialien wie Ton oder Quarzstein gebrannte Platten.

Sie werden seit langem universell als allgemein feuerfeste und dauerhafte Platten verwendet. Keramik wird aus nicht-metallischen Werkstoffen hergestellt und unterscheidet sich daher von Platten aus reinen Metallen oder Legierungen.

Verwendung von keramischen Platten

Keramische Platten werden als dauerhafte Materialien in Dachziegeln, Gipskartonplatten, Keramik, Zementwänden und Glasplatten verwendet. Keramische Platten zeichnen sich durch ihre Leichtigkeit im Vergleich zu Metallplatten und ihre Schwere im Vergleich zu Kunststoffplatten sowie durch ihre Härte und Hitzebeständigkeit aus.

Nach Fortschritten in der Rohstoffveredelung und der Verarbeitungstechnologie werden sie heute auch für mechanische Werkstoffe, elektronische Materialien, Verbundwerkstoffe usw. verwendet. Sie zeichnen sich jedoch auch durch große Schwankungen in der Festigkeit und eine geringe Zuverlässigkeit aufgrund von Schwierigkeiten bei der Verarbeitung aus, da sie anfällig für Thermoschockbrüche und Sprödbrüche sind, die durch Defekte in der lokalen Struktur im Inneren verursacht werden.

Grundlagen der keramischen Platten

Zu den Rohstoffen für keramische Platten gehören Karbidsysteme unter Verwendung von Siliziumkarbid und anderen Werkstoffen, Karbonatsysteme unter Verwendung von Magnesiumkarbonat und anderen Werkstoffen, Oxidsysteme unter Verwendung von Bariumtitanat, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid und anderen Werkstoffen, Halogenidsysteme unter Verwendung von Fluorit und anderen Werkstoffen, Phosphatsysteme unter Verwendung von Zirkonylphosphat und anderen Werkstoffen, Nitridsysteme unter Verwendung von Siliziumnitrid und anderen Werkstoffen, Hydroxidsysteme unter Verwendung von Hydroxylapatit, usw.

Keramische Platten werden aus diesen Rohstoffen je nach Verwendungszweck in Platten- oder Quadratform hergestellt. Es gibt auch Platten aus Rohstoffen auf Kohlenstoffbasis, bei denen Kohlenstoff als Verbundwerkstoff verwendet wird. Keramische Platten werden als Konstruktionsmaterial verwendet, da sie schon beim kleinsten Aufprall zerbrechlich sind.

Eigenschaften von Keramik

Die geringe Bruchzähigkeit von Keramik, die der Grund für ihre Sprödigkeit ist, ist auf die starke ionische und kovalente Bindung zwischen metallischen und nichtmetallischen Ionen zurückzuführen. Wenn eine starke Kraft zwischen Metall- und Nichtmetallionen einwirkt, versuchen ihre Atome, sich von ihrer ursprünglichen Position in die ihrer Nachbarn zu verschieben.

Die starke Bindung zwischen Metall- und Nichtmetallionen führt zu einer sehr geringen Verschiebung zwischen den Atomen, die keiner Kraft ausgesetzt sind. Daher können Bereiche, in denen die Bindung durch starke Kräfte verschoben wird, nicht wieder zusammengezogen werden, was zu einer spröden, nicht klebenden Platte führt.

Es gibt jedoch Möglichkeiten, diesen Nachteil zu überwinden. Konkret handelt es sich dabei um das Erstarren und Brennen von Keramik, der Gewebe wie Aluminiumoxidfasern, Siliziumkarbid und Kohlenstofffasern als Verstärkung beigemischt sind. Die auf diese Weise hergestellten faserverstärkten Keramiken können die Sprödigkeit der Keramik ergänzen.

Arten von keramischen Platten

Keramische Platten werden je nach Material an unterschiedlichen Stellen und für unterschiedliche Zwecke eingesetzt. Jedes Material sollte je nach seiner Funktionalität und seinen Eigenschaften angemessen verwendet werden.

Außerdem gehört Emaille nicht zur Keramik, da es sich um eine Glasurschicht über Metall handelt.

1. Glaskeramische Platten

Glaskeramische Platten sind sehr hitzebeständig und geben beim Erhitzen keine giftigen Stoffe ab. Sie zeichnen sich auch durch eine gute Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen aus, so dass die Wärmeübertragung zwischen dem nicht erhitzten Objekt und der Feuerquelle als Schutzplatte sehr einfach ist.

Ihre hohe chemische Beständigkeit macht sie außerdem zu einer hervorragenden Schutzplatte gegen ätzende Flüssigkeiten.

2. Gipskarton

Gips, ein Mineral, das hauptsächlich aus Kalziumsulfat besteht, wird aufgrund seiner hohen Feuerbeständigkeit und seiner ausgezeichneten Schalldämmungseigenschaften als Baumaterial verwendet. Aufgrund seiner anorganischen Beschaffenheit und seiner Widerstandsfähigkeit gegen die Ausbreitung von Feuer wird er häufig als Grundmaterial für die Verkleidung von Innenwänden, Decken und Querverkleidungen verwendet.

3. Betonwände

Keramische Platten werden als Material für Betonwände verwendet, aber auch für Außen- und Innenwände von Gebäuden, wo ihre schlichten Farben und die charakteristische Struktur des Materials immer beliebter werden.

4. Keramikfliesen

Keramische Fliesen werden aus keramischen Materialien hergestellt und gefliest. Es gibt sie in einer Vielzahl von Farben und Mustern, aber diejenigen mit einer natürlichen, steinähnlichen Textur können in Küchen, Bädern und anderen Wasserbereichen verwendet werden und sind auch für Böden und Wände weit verbreitet.

Sie zeichnen sich auch durch ihre hohe Pflegeleichtigkeit aus. Durch das Auftragen einer schmutzabweisenden Beschichtung nach dem Verlegen von Keramikfliesen können diese glänzend und sauber gehalten werden, ohne dass sie regelmäßig gewachst werden müssen.

Was sind keramische Klebstoffe?

Keramische Klebstoffe sind Klebstoffe, die aus Feinkeramik hergestellt werden und keine organischen Stoffe enthalten.

Sie werden häufig zum Verkleben von Keramik, zum Verbinden und Beschichten von Keramik und anderen Metallen sowie zur Verhinderung des Lösens von Schrauben verwendet. Ein hitzebeständiger anorganischer Klebstoff des Typs mit hitzehärtender menschlicher Komponente, der auch bei hohen Temperaturen eine starke Klebekraft beibehält.

Er wurde in den letzten Jahren u. a. zum Verkleben von Halbleiterkomponenten verwendet und ist ein revolutionärer Klebstoff, dessen Einsatz in Zukunft weiter zunehmen dürfte.

Anwendungen von keramischen Klebstoffen

Keramische Klebstoffe werden häufig zum Verkleben von Keramik, zum Verkleben und Beschichten von Keramik und anderen Metallen sowie zum Verhindern des Lösens von Schrauben verwendet. Ein spezifisches Beispiel ist die Verwendung als Beschichtung zum Schutz von Aluminiumplatten in Raumfahrzeugen vor Röntgenstrahlen.

Grundlagen der keramischen Klebstoffe

Es gibt zwei Arten von keramischen Klebstoffen – einkomponentige und gemischt-flüssige – und die Art des keramischen Klebstoffs muss entsprechend dem Zweck und den Anwendungsbedingungen ausgewählt werden.

• Einkomponentiger Typ: Kann als Flüssigkeit aufgetragen werden
• Mischen: Pulver und Härter (oder Wasser) müssen zusammen gemischt werden

Einkomponentige Klebstoffe werden häufig für das Verkleben von Keramik mit Keramik oder von Keramik mit anderen Metallen verwendet. Für Beschichtungen in speziellen Anwendungen, wie z. B. als Beschichtung zum Schutz von Aluminiumpaneelen in Raumfahrzeugen vor Röntgenstrahlen, werden dagegen häufig pulvergemischte Typen verwendet.

Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei sehr hohen Temperaturen eingesetzt werden können, mit einer theoretischen maximalen Hitzebeständigkeit von bis zu 2.800°C, je nach Materialtyp. Es gibt vier Kategorien von Verwendungszwecken: allgemeine Verklebung, Verklebung von Spezialwerkstoffen, Reparatur- und Dichtungsanwendungen, und die Auswahl des am besten geeigneten keramischen Klebstoffs für jeden Zweck ist ein wichtiger Faktor.