特别是通过生成短周期激光脉冲的脉冲激光、特别是微微秒激光或毫微微秒激光执行的选择性激光熔化，完全熔化形成该层的金属区域的金属纳米粉末层的区域并且随后硬化。
【附图说明】
[0023]现在参照附图详细地解释本发明及其优点，附图表示实施例的四个例子。在附图中相同的元件由相同的附图标记指示。
[0024]图1表示:具有带隆起的基体的陶瓷压力传感器；
[0025]图2表示:具有凸起膜的陶瓷压力传感器；
[0026]图3表示:具有集成在基体中的凹槽和由同心杆形成的膜床的陶瓷压力传感器；以及
[0027]图4表示:具有集成在基体中的凹槽和由支撑体形成的膜床的陶瓷压力传感器，该支撑体具有与测量膜的弯曲轮廓对应的表面轮廓。
【具体实施方式】
[0028]本发明涉及一种陶瓷压力传感器，其具有:陶瓷基体；陶瓷测量膜，其布置在基体上，并且可以被加载待测量的膜压力；以及在测量膜之下封闭在基体中的压力测量室。
[0029]根据本发明，基体和/或测量膜具有用3-D打印方法彼此施加的层。现有技术中已知用于生产由堆叠的层构成的三维体的3-D打印方法，并且当前用于生产由多个不同材料特别是陶瓷和金属材料构成的三维体。特别地，选择性激光烧结和选择性激光熔化也是在已知的方法之中。
[0030]通过选择性激光熔化生产位于根据本发明的压力传感器的基体和/或测量膜上的层。在该过程中，以纳米粉末的形式提供所需的材料，该纳米粉末提供为纳米粉末层，被完全由选择性激光熔化而熔化，并且在硬化之后形成相应的层。
[0031]单独的层优选具有微米范围内的层厚度。
[0032]为了生产纯净的陶瓷层，优选使用由超纯陶瓷构成的纳米粉末，特别是超纯氧化招(AI2O3)，特别是具有大于或等于95%、特别是大于或等于99%，诸如99.9%纯度的氧化招(Al2O3)。可替换地，可以使用超纯且高强度的氧化锆(ZrO2),特别是大于或等于95%、特别是大于或等于99%，诸如99.9%纯度的氧化锆(ZrO2)。
[0033]通过首先在基体上施加底涂层生产堆叠的层。为此，在基体上施加纳米粉末层，然后通过选择性激光熔化完全熔化，并且随后硬化。随后生成每个另外的层，将另外的纳米粉末层施加到最后生产的已经硬化的层，在此由激光熔化技术进行熔化，并且然后硬化。在新施加的和之前生产的层之间同时形成非常强的、近乎无孔的接合。
[0034]例如使用涂刷器(squeegee)施加相应的低厚度的纳米粉末层。这样，可以施加具有大于或等于Iym厚度的纳米粉末层。使用的纳米粉末还具有可以在具有比较高的密度的薄层中施加的优点。
[0035]为了实现高分辨率，优选地将生成短周期激光脉冲的脉冲激光用于选择地熔化需要生成层的纳米粉末层的区域。这样做时，脉冲周期越短，由激光脉冲造成的能量供给越会受到空间限制。微微秒激光例如是适于此目的的。使用毫微微秒激光可以实现甚至更高的分辨率，从而实现更低的生产公差。
[0036]具有这种最小厚度的层的选择性激光熔化具有下面的优点:该层近乎无孔地生产，并且由于纳米粉末的完全熔化结合在一起。由此防止了细孔或甚至裂缝。由此实现了由这些层构成的层体的高压电阻。
[0037]所述的3-D打印方法可以生成近乎无孔的基体和/或具有更复杂形状特别是具有底切的形状的测量膜。因此，可以生成具有结构的基体和/或具有高压力电阻的测量膜，并且可以在基体和/或测量膜上打印具有大压力电阻的结构。
[0038]图1表示根据本发明的压力传感器的第一示例性实施例。其包括陶瓷基体la，及布置在基体Ia上同时封闭压力测量室3的陶瓷测量膜5a。为此，测量膜5a的外边通过接头7连接到面向测量膜5a的基体Ia的端面的外边。接头7优选是通过具有Zr-Ni合金和钛的三重硬化焊料设计的活性硬焊接，例如在EP O 490 807 A2中描述的。通过接头7的高度确定基体Ia的端面与测量膜5a之间的距离。接头7例如借助适当高度的焊料模制，特别是焊接环或者以适当厚度打印的焊剂生成。
[0039]根据本发明，基体Ia和/或测量膜5a具有通过上述方式将纳米粉末层选择性激光熔化用3D打印方法彼此施加的层。优选地，基体Ia和测量膜5a完全形成为由如图1所示的这些层构成的分层体。然而，可替换地，仅部分基体和/或测量膜形成为这种分层体。在这种情况下，基体的剩余部分用作基体，在其上施加形成分层体的层部分。
[0040]分层体具有下面的优点:其基本上是无孔的，并且因此拥有极高的压力电阻。压力传感器因此可以特别地用于测量非常高的压力。
[0041]而且，由于可以以极精确地方式执行激光熔化，因而分层体具有较低的生产容差，并且分层体的端面表面形成光滑表面，因而该表面通常不必重新研磨。
[0042]图1所示的压力传感器具有电容机电转换器，其用于通过测量来确定测量膜5a的偏转，测量膜5a的偏转取决于作用在测量膜5a上的压力p。转换器包括布置在面向基体Ia的测量膜5a的一侧上的电极9，以及布置在面向测量膜5a的基体Ia端面上的对电极U。电极9和对电极11形成具有电容的电容器，该电容取决于测量膜5a的偏转，并且例如借助电容测量电路(未示出)检测，并且经由例如以校正方法已预先确定的特征曲线指派到对应的压力测量结果。
[0043]作为具有结构的基体的例子，图1的压力传感器的基体Ia在其面向测量膜5a的端面上具有隆起13，该隆起延伸到压力测量室3中，并且由对应表面区域的用3-D打印方法彼此施加的层构成。隆起13具有平行于测量膜5a的端面，在该端面上布置对电极11。相对于接头7的高度，隆起13的高度确定电极9和对电极11之间的电极间隔。电极间隔确定电容器的基本电容，其又影响可通过压力传感器实现的测量精度。由隆起13造成的电极间隔的减少造成基本电容的增加，这增加了可实现的测量精度。
[0044]图2表示根据本发明的压力传感器的另外的示例性实施例。大部分与图1中描述的压力传感器对应，下面仅解释存在的差异。这些差异是:图2的压力传感器的基体Ib不具有隆起13，并且图2的压力传感器的测量膜5b具有用3-D打印方法生成并且由对应表面区域的堆叠的层构成的结构。该示例性实施例中的结构由测量膜5b产生，该测量膜设计为在中心区域中具有加固15的凸起膜。
[0045]加固15优选具有平行于基体Ib相对端面的前表面，在其上布置电极9。正好与图2中描述的隆起13相同，加固15由此以相关的优点造成电极间隔的减少。而且，加固15在测量的取决于压力的电容或取决于压力的电容变化与待测量的压力P之间产生线性依赖，这也会增加测量精度。
[0046]可以将根据本发明的压力传感器的电极9和对电极11设计成与传统压力传感器的情况相同的溅射电极。
[0047]连同由上述3-D打印方法生产的测量膜5a、5b，电极9优选是在面向基体Ia、Ib的测量膜5a、5b—侧上以相同的3-D打印方法打印的电极，并且具有通过应用金属纳米粉末、选择性激光熔化及随后的硬化生成的至少一个层。取决于所需的电极厚度，当然也