Dauerhaft sichere Flanschverbindungen sind die Grundvoraussetzungen für stabile Produktionsprozesse und Arbeiten auf einem hohen Sicherheitslevel. Die Vermeidung von Leckagen ist die Herausforderung an die Rohrverbindungen unter allen Betriebszuständen. Dies gilt für externe Einflüsse als auch schwankende Bedingungen der Prozessgase und/oder –flüssigkeiten. Sowohl fehlerhafte Flansche als auch mangelhafte Montage, aber auch die Alterung der eingesetzten Materialien sowie außergewöhnliche Belastungen können zu einer Leckage führen, die zu enormen wirtschaftlichen Schäden führen kann.
Die Dichtflächenpressung zwischen Dichtung und Flansch als auch die notwendige Verdichtung des Dichtmaterials wird über die Schraubverbindungen eingebrachte Vorspannkraft realisiert. Setzungsprozesse des Dichtungsmaterials als auch schwankende Prozessbedingungen erfordern zunehmend ein permanentes Monitoring der Dichtflächenpressung mittels einer Überwachung der Vorspannkraft der Schraubverbindungen.
Am CiS Forschungsinstitut werden neuartige siliziumbasierte MEMS-Sensoren zur Überprüfung sicherheitsrelevanter Schraubverbindungen entwickelt, die auf dem Schraubenkopf appliziert werden und dessen Verformung aufgrund der Schraubenvorspannkraft messen. Der vom CiS Forschungsinstitut entwickelte Silizium-MEMS-Sensor besteht aus piezoresistiven dehnungsempfindlichen Messwiderständen, welche zu einer Wheatstoneschen Messbrücke verschaltet werden.
Als Spezialist für die Qualifizierung von Ergebnissen der Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Mikrosystemtechnik und Sensorik unter Betrachtung der industriellen Produzierbarkeit, kann die Entwicklungsarbeit des CiS Forschungsinstituts die Risikoschwelle für industrielle Anwendungen zu senken.
