Integracja układów elektronicznych w strukturze materiału kompozytowego

• Autorzy: Stanik R. , Czulak R. , Przybyszewski B. , Gude M.

Warianty tytułu

EN

Integration of electronic systems in textile-reinforced composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Integracja układów elektronicznych w materiałach kompozytowych pozwala na wytworzenie materiału posiadającego cechy materiałów konstrukcyjnych o wysokich własnościach wytrzymałościowych, wysokiej odporności na warunki atmosferyczne, jak i cechy funkcjonalne zależne od zastosowanego układu elektronicznego. Wytwarzanie takich kompozytów w produkcji wielkoseryjnej umożliwia technologia Resin Powder Moulding (RPM) opracowana przez Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH (LZS) oraz Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik TU Dresden w kooperacji z New Era Materials Sp. z o.o. (NEM). Krytycznymi parametrami w podanym procesie produkcyjnym, ze względu na wrażliwy układ elektroniczny, jest ciśnienie procesu prasowania, temperatura procesu oraz czas. W artykule zaprezentowano proces wytwarzania materiału kompozytowego wzmacnianego włóknami ciągłymi ze zintegrowanym układem elektronicznym, z wykorzystaniem technologii RPM, wraz z określeniem wpływu materiału kompozytowego na własności użytkowe układu elektronicznego.

EN

Integration of electronic circuits in composite materials allows to manufacture product connecting features of both structural and functional materials with high durability properties, resistance for atmospheric conditions and wide functionality according to field of work of used electric circuit. Massive production of this type of composite materials is possible with Resin Powder Moulding (RPM) technology, developed by Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH (LZS) in cooperation with New Era Materials Sp. z o.o. (NEM). Critical parameters in technology mentioned before is temperature, pressure of pressing and time of process. Electronics are very sensitive and can be easily damaged or broken during fast production process. In the following article is presented production process of composite material with integrated electronic circuit. Composite was produced with RPM technology. Also influence of composite material on electronics was defined.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; materiały kompozytowe; układy elektroniczne

EN

composities; composite materials; electronic systems

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 21, Nr 5 (167)
• Strony: 419--427
• Opis fizyczny: Bibligr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stanik R.

• TU Dresden Institut fiir Leichtbau und Kunststofftechnik, Germany

autor

Czulak R.

• TU Dresden Institut fiir Leichtbau und Kunststofftechnik, Germany

autor

Przybyszewski B.

• TU Dresden Institut fiir Leichtbau und Kunststofftechnik, Germany

autor

Gude M.

• TU Dresden Institut fiir Leichtbau und Kunststofftechnik, Germany

Bibliografia

• [1] K. Schaaf, B. Cook, R Ghezzo, A. Starr, S. Nemat-Nasser, „Mechanical properties of composite materials with integrated embedded sensor networks, in Proceedings of SPIE, M. Tomizuka, Ed., vol. 5765 no. 1. SPIE, 2005, pp. 781-785.
• [2] A. Javidinejad and S. P. Joshi, „Autoclave reliability of MEMS pressure and temperature sensors embedded in carbon fiber composites, Journal of Electronic Packaging, vol. 123, no. l, pp. 79-82, March 2001.
• [3] M. Lin and F.-K. Chang, „The manufacture of composite structures with a buint-in network of piezoceramics, Composites Science and Technology, vol 62, no. 7-8, pp. 919-939, 2002.
• [4] S. M. Yang, C. C. Hung, and K. H. Chen, „Design and fabrication of a smart layer module in composite laminated structures, Smart Materials and Structures, vol. 14, no. 2, pp. 315-320, 2005.
• [5] Gajda, T., Przybyszewski, B., Pilawka, R., Hilse, H., Czulak, A., Gude, M., Hufenbach, W.: Applica-tion of novel ASSET epoxy resin in bath manufacturing process of CFRP. 18th Symposium „COMPOSITES 2014 - Theory and practice" (Poraj, Poland, 23-25 April 2014).
• [6] Möbius, T., Krahl, M., Helwig, M., Adam, R, Modler, N., Starke, E., Sauer, S., Fischer, W.-J.: Analyses of Boundary Conditions for Process Integration of Sensor Elements in Complex Fibre-reinforced Thermoplastic Spacer Structures. Materials Science Forum Vols. 825-826M in 2015, In proceedings of 20th symposium on composites (Tagung "Verbundwerkstoffe" Juli 2015).
• [7] Hufenbach, W., Modler, N., Winkler, A.: Integration of thermoplastic compatible piezoceramic „Leichtbaudurch Funktionsintegration" (Nuremberg, 26./27. Marz 2013)
• [8] Hufenbach, W., Fischer, W.-J., Gude, M., Geller, S., Tyczynski, T.: Processing studies for the development of a manufacture process for intelligent lightweight structures with integrated sensor systems and adapted electronics. DGM (Veranst.): Materials Science Engineering : MSE 2012 (Darmstadt, 25-27 September 2012).
• [9] Hufenbach, W., Tager, O., Dannemann, M., Wink-ler, A., Heber, T.: Advanced functionalities of fiber-reinforced thermoplastic composites by material-adapted embedding of piezoceramic fibers using robust manufacturing technologies. 8 th Seminar on Experimental Techniques and Design in Composite Materials: ETDCM 8 (Costa Rei, Italy, 3-6 October 2007).
• [10] Hufenbach, W, Adam, F., Winkler, A., Heber, T., Korner, I., Kupfer. R.: Mechanical and electrical joining of function-integrative textile-reinforced thermoplastic composites. International Conference „Polymer Composites 2011" (Plzen, 27-28 April 2011