Wenn Maschinen, Motoren oder Pumpen unerwartet anfangen zu schwingen, ist meist eine Unwucht oder ein kleiner Riss in einem Bauteil die Ursache. Das Chemnitzer Zentrum für Mikrotechnologien und das Fraunhofer-IZM nutzen eine neue Ätztechnologie für die Sensorentwicklung zur Früherkennung solcher Ausnahmezustände.

Wird das Schwingen nicht rechtzeitig erkannt, dann werden auch andere Teile in Mitleidenschaft gezogen oder ein unerwünschter Lastzustand erreicht. Die Folge: frühzeitiger Verschleiß, hohe Reparaturkosten und im Extremfall entsteht sogar eine Gefahr für den Menschen. Um unerwünschte Schwingungen frühzeitig zu erkennen, haben nun Forscher des Zentrums für Mikrotechnologien (ZfM) der TU Chemnitz und des Fraunhofer-Institutes für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) einen Vibrationssensor entwickelt, der erstmals auf der Hannover Messe 2003 der Öffentlichkeit vorgestellt wurde.

In dem von der Sächsischen Aufbaubank geförderten Forschungsprojekt “Vibsens” wurden die technologischen Grundlagen für diese Entwicklung geschaffen. Der zweidimensionale, frequenzselektive Vibrationssensor wurde mittels einer Silizium-Ätztechnologie - dem trockenen reaktiven Ionenätzen - hergestellt. Wenn bei unerwünschten Schwingungen die kammähnlichen winzigen Strukturen des Sensors beim Ineinandergreifen vorgegebene Grenzwerte überschreiten, wird ein "Warnsignal" erzeugt. Eine spezielle Elektronik ermöglicht die Auswertung und Verstärkung der gewonnen Signale und ist hybrid integriert in einem kleinen Metallgehäuse. Das komplette System ist mit Montageadapter nur 3 mal 3 mal 3 Zentimeter groß und kann einfach an die zu beobachtenden Geräte montiert werden.