TY - THES

T1 - Beurteilung des Gefährdungspotentials von Porenbildung in Polymeren beim Einbetten elektronischer Komponenten in der Medizintechnik

AU - Prabitz, Konstantin

N1 - gesperrt bis 28-02-2022

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Für technische Anwendungen werden elektronische Bauteile häufig in Polymer eingegossen, um sie zu isolieren und vor Umwelteinflüssen, welche die Funktion beeinträchtigen können, zu schützen. Üblicherweise entstehen bei diesem Eingießvorgang zufällig verteilte Poren in der Polymermatrix. Diese bleiben auch im erstarrten Zustand bestehen. Wird daraufhin das Bauteil in einem Autoklav sterilisiert, ist es notwendig, das Bauteil von außen mit erhitztem Wasserdampf zu behandeln, um den gewünschten Grad der Reinheit zu erzeugen. Durch die Dehnung des Polymers entstehen thermische Spannungen, welche wegen der Poren zu einer Schädigung des Bauteils führen können. Aus den Spannungen ist ein Maß für die Schädigung abzuleiten, um das Gefährdungspotential dieser Poren in dem Bauteil zu beurteilen und zu analysieren. Hierzu werden randomisierte Porenverteilungen generiert, um daraufhin mittels der Finite Elemente Methode die Spannungsverteilungen zu berechnen. Anschließend werden die Ergebnisse hinsichtlich der Ausfallwahrscheinlichkeit des Bauteils statistisch ausgewertet. Diese Analyse soll eine Grundlage für zerstörungsfreie Prüfmethoden, wie sie etwa in der Medizintechnik angewandt werden, darstellen.

AB - Für technische Anwendungen werden elektronische Bauteile häufig in Polymer eingegossen, um sie zu isolieren und vor Umwelteinflüssen, welche die Funktion beeinträchtigen können, zu schützen. Üblicherweise entstehen bei diesem Eingießvorgang zufällig verteilte Poren in der Polymermatrix. Diese bleiben auch im erstarrten Zustand bestehen. Wird daraufhin das Bauteil in einem Autoklav sterilisiert, ist es notwendig, das Bauteil von außen mit erhitztem Wasserdampf zu behandeln, um den gewünschten Grad der Reinheit zu erzeugen. Durch die Dehnung des Polymers entstehen thermische Spannungen, welche wegen der Poren zu einer Schädigung des Bauteils führen können. Aus den Spannungen ist ein Maß für die Schädigung abzuleiten, um das Gefährdungspotential dieser Poren in dem Bauteil zu beurteilen und zu analysieren. Hierzu werden randomisierte Porenverteilungen generiert, um daraufhin mittels der Finite Elemente Methode die Spannungsverteilungen zu berechnen. Anschließend werden die Ergebnisse hinsichtlich der Ausfallwahrscheinlichkeit des Bauteils statistisch ausgewertet. Diese Analyse soll eine Grundlage für zerstörungsfreie Prüfmethoden, wie sie etwa in der Medizintechnik angewandt werden, darstellen.

KW - Bruchwahrscheinlichkeit

KW - Finite Elemente

KW - Thermomechanische Analyse

KW - Mikromechanik

KW - probability of failure

KW - finite elements

KW - thermomechanical analysis

KW - micromechanics

M3 - Masterarbeit

ER -