FEM-Simulation-Drucksensor

Mit Autofrettage bezeichnet man bei der Produktion von Drucksensoren den Prozess der aktiven „Überlastung“ durch gezieltes, ein- oder mehrmaliges Anfahren eines Druckes oberhalb des Nenndruckbereiches.

Das Verfahren wird angewandt, um im späteren Betrieb eine maximale Stabilität, insbesondere des Nullpunktes zu erreichen. Entsprechende konstruktive Auslegung des Sensors vorausgesetzt ermöglich die Autofrettage einen problemlosen und jahrelangen Betrieb der Sensoren auch bei hohen Lastspielzahlen bis in den spezifizierten Überlastbereich hinein, ohne dass es dadurch zu Nullpunktdrift oder ähnlichen Effekten kommt.

Bei der Autofrettage kommt es zur Plastifizierung in bestimmten lokalen Bereichen des Sensors, bei denen bei der gezielten Überlastung lokal die Streckgrenze des Sensorwerkstoffs überschritten wird;  die messtechnischen Eigenschaften erfahren dabei eine bleibende Veränderung. Diese gezielte Einflussnahme auf die Gefügestruktur durch Autofrettage ist integraler Bestandteil des Entwicklungsprozesses von Sensor und dem zugehörigen Fertigungsverfahren. Welcher Druck dabei angefahren wird und wie häufig muss durch aufwendige FEM-Simulation und umfangreiche Testreihen für jedes Sensordesign individuell ermittelt werden.

Vorsicht – keine Selbstversuche!
Es darf allerdings keinesfalls geschlussfolgert werden, dass grundsätzlich jeder Sensor durch Autofrettage auch automatisch „besser“ wird. Sie ist nur einsetzbar bei duktilen, keinesfalls jedoch bei spröden Werkstoffen. Die Konditionierung muss sehr gezielt und mit entsprechender Sorgfalt konstruktiv eingeplant und durchgeführt werden. Ein unbedachtes „Überdrücken“ von Drucksensoren durch experimentierfreudige Laien kann nicht nur den Sensor dauerhaft schädigen sondern auch zu gefährlicher Vorschädigung und in Folge u. U. zu Unfällen durch Ermüdung und Bersten des Sensors führen. Eine messtechnische Verbesserung wird so allenfalls durch einen Zufallstreffer erzielt werden.



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