Passive keramische Ventile

Thema

Das Fraunhofer IKTS verfügt über langjährige Erfahrungen in der Entwicklung von hochminiaturisierten passiven keramischen Ventilen. Diese eigenen sich besonders für Anwendungen in harschen Umgebungsbedingungen wie bei erhöhten Temperaturen oder in chemisch aggressiven und flüchtigen Medien. So erfolgt beispielsweise die Versorgung von miniaturisierten Brennstoffzellen mit Reaktionsgasen über passive keramische Ventile.

Die keramische Mehrlagentechnologie (LTCC, Low Temperature Cofired Ceramics) dient dabei als Integrationsplattform und bietet zudem die Möglichkeit der 3D-Ventilstrukturierung und einer kostengünstigen Serienfertigung. Am Fraunhofer IKTS wurde für LTCC-Ventile ein komplexer Fertigungsprozess erarbeitet und hinsichtlich seiner Prozessstabilität optimiert. In Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung werden die keramischen Ventile ausgelegt und in diversen Ausführungsformen umgesetzt. Die Charakterisierung der keramischen Ventile erfolgt in einem geeigneten Teststand unter Simulation verschiedener klimatischer Bedingungen und Druckbelastungen bis 200 bar.

© Fraunhofer IKTS
Prinzipdarstellung eines normal geschlossenen Ventils.
© Fraunhofer IKTS
Prinzipdarstellung eines normal geöffneten Ventils.

Technische Kenndaten

 

Passive keramische Ventile, 2/2 Wege:

 

Normal geschlossen

Normal offen

p Öffnung [bar]

1–20

p Schließung [bar]

0,02–0,6

V [mm3]

20 x 20 x 1

20 x 20 x 1

Zyklen

> 100.000

> 100.000

Leckage [(mbar*l)/s]

10-8

10-8

 

Leistungsangebot

 

  • Anforderungsspezifische Entwicklung passiver keramischer Ventile
  • Modellgestützte Entwicklung und Auslegung durch Simulation