Skip to main content
Erschienen in: Production Engineering 6/2018

24.09.2018 | Production Process

Surface pre-treatment and its influence on electric functionality and the formability of screen printed steel sheet

verfasst von: Peter Groche, Annemie Kleemann, Stefan Köhler

Erschienen in: Production Engineering | Ausgabe 6/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Industrial development focuses on multifunctional components due to rising requirements regarding e.g. light weight and security. A beneficial possibility to extend the functionality of structural components produced by metal forming is the usage of screen printed metal blanks. During the printing process insulating and electric inks are applied. The examined printed layer structure consists of three insulating full area layers and one conductive layer in the form of strain gauges. The two applied inks are solvent-based and printed with a half-automatic machine. To improve the adhesion and electric functionality, the impact of different mechanical and physical surface pre-treatments on the electrical characteristics is investigated in tensile tests. In particular, abrasive peening, ball peening, grinding and polishing (mechanical) and in addition plasma and corona technology (physical) were utilised. Contrary to expectations, the surface pre-treatment does not affect the adhesion to the steel sheet. The cracking of the printed strain gauges takes place prior to the delamination of the coating. Explanatory models are elaborated. They are based on the measurements of roughness, surface energy, edge sharpness and the electrical resistance of printed conductive structures before, during and after forming.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Traub T, Gregório MG, Groche P (2018) A framework illustrating decision-making in operator assistance systems and its application to a roll forming process. Int J Adv Manuf Technol 97(9–12):3701–3710CrossRef Traub T, Gregório MG, Groche P (2018) A framework illustrating decision-making in operator assistance systems and its application to a roll forming process. Int J Adv Manuf Technol 97(9–12):3701–3710CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Groche P, Ibis M, Hatzfeld C, Stöckigt A, Gerlitzky C (2014) Economic production of load-bearing sheet metal parts with printed strain gages by combining forming and screen printing. Int J Mater Form 8:269–282CrossRef Groche P, Ibis M, Hatzfeld C, Stöckigt A, Gerlitzky C (2014) Economic production of load-bearing sheet metal parts with printed strain gages by combining forming and screen printing. Int J Mater Form 8:269–282CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Ibis M (2015) Umformen von Aluminiumblechen mit aufgedruckter Elektronik am Beispiel von Dehnungsmessstreifen. Shaker, Aachen Ibis M (2015) Umformen von Aluminiumblechen mit aufgedruckter Elektronik am Beispiel von Dehnungsmessstreifen. Shaker, Aachen
4.
Zurück zum Zitat Grossman D, Patton P (2006) 14 test panels. In: Tracton A (eds) Coatings technology: fundamentals, testing and process techniques. CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, pp 14-1–14-7 Grossman D, Patton P (2006) 14 test panels. In: Tracton A (eds) Coatings technology: fundamentals, testing and process techniques. CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, pp 14-1–14-7
5.
Zurück zum Zitat Brezesinski G, Mögel HJ (1993) Grenzflächen und Kolloide—Physikalisch-chemische Grundlagen. Spektrum Akademischer, Heidelberg Brezesinski G, Mögel HJ (1993) Grenzflächen und Kolloide—Physikalisch-chemische Grundlagen. Spektrum Akademischer, Heidelberg
6.
Zurück zum Zitat Rodríguez-Villanueva C, Encinas N, Abenojar J, Martínez MA (2013) Assessment of atmospheric plasma treatment cleaning effect on steel surfaces. Surf Coat Technol 236:450–456CrossRef Rodríguez-Villanueva C, Encinas N, Abenojar J, Martínez MA (2013) Assessment of atmospheric plasma treatment cleaning effect on steel surfaces. Surf Coat Technol 236:450–456CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Uhlmann E, Mernissi E, A (2008) Pre-treatment by dry ice blasting for adhesive bonding. Prod Eng Res Devel 2:133–138CrossRef Uhlmann E, Mernissi E, A (2008) Pre-treatment by dry ice blasting for adhesive bonding. Prod Eng Res Devel 2:133–138CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Eckert W (2008) Corona and flame treatment. Flexo Gravure Int’L 2:24–27 Eckert W (2008) Corona and flame treatment. Flexo Gravure Int’L 2:24–27
9.
Zurück zum Zitat Baira EM, Kretzschmar M, Hollan R, Heitmüller F, Uhlmann E (2014) Dry ice blasting as a pre-treatment process for electroplating. Adv Mater Res 1018:123–130CrossRef Baira EM, Kretzschmar M, Hollan R, Heitmüller F, Uhlmann E (2014) Dry ice blasting as a pre-treatment process for electroplating. Adv Mater Res 1018:123–130CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Habenicht G, Kleben (1997) Grundlagen, technologie, anwendungen. Springer, Berlin Habenicht G, Kleben (1997) Grundlagen, technologie, anwendungen. Springer, Berlin
11.
Zurück zum Zitat Özkanat Ö, de Wit FM, de Wit JHW, Terryn H, Mol JMC (2013) Influence of pretreatments and aging on the adhesion performance of epoxy-coated aluminum. Surf Coat Technol 215:260–265CrossRef Özkanat Ö, de Wit FM, de Wit JHW, Terryn H, Mol JMC (2013) Influence of pretreatments and aging on the adhesion performance of epoxy-coated aluminum. Surf Coat Technol 215:260–265CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Grundbegriffe (2007) In: Böge W, Plaßmann W (eds), Handbuch Elektrotechnik. Vieweg + Teubner, Wiesbaden, pp 253–255 Grundbegriffe (2007) In: Böge W, Plaßmann W (eds), Handbuch Elektrotechnik. Vieweg + Teubner, Wiesbaden, pp 253–255
14.
Zurück zum Zitat DIN EN ISO 6892-1 (2014) Metallische Werkstoffe—Zugversuch—Teil 1: Prüfverfahren bei Raumtemperatur (ISO/DIS 6892-1:2014). Beuth, Berlin DIN EN ISO 6892-1 (2014) Metallische Werkstoffe—Zugversuch—Teil 1: Prüfverfahren bei Raumtemperatur (ISO/DIS 6892-1:2014). Beuth, Berlin
15.
Zurück zum Zitat Griesheimer S, Salun L, Dörsam E, Götz P, Ibis M, Rausch J (2010) Forming limit curves of flexible sensors on metal surfaces, In: Proceedings large-area, organic & printed electronics convention (LOPE-C) Griesheimer S, Salun L, Dörsam E, Götz P, Ibis M, Rausch J (2010) Forming limit curves of flexible sensors on metal surfaces, In: Proceedings large-area, organic & printed electronics convention (LOPE-C)
Metadaten
Titel
Surface pre-treatment and its influence on electric functionality and the formability of screen printed steel sheet
verfasst von
Peter Groche
Annemie Kleemann
Stefan Köhler
Publikationsdatum
24.09.2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Production Engineering / Ausgabe 6/2018
Print ISSN: 0944-6524
Elektronische ISSN: 1863-7353
DOI
https://doi.org/10.1007/s11740-018-0849-5

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2018

Production Engineering 6/2018 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.