Dieses Fachbuch gibt eine zuverlässige Hilfestellung für Ingenieure, die Formgedächtniskomponenten in ihren Produkten einsetzen wollen. Formgedächtnislegierungen (FGL) sind Multifunktionswerkstoffe (Smart Materials), die in der Lage sind, sich an eine zuvor thermisch eingeprägte Gestalt zu erinnern. Der sogenannte Formgedächtniseffekt kann dabei durch thermische oder mechanische Energie ausgelöst werden. Durch diese einzigartigen Eigenschaften können FGL zum einen als Aktoren in mechatronischen Systemen und zum anderen als hoch elastische Feder- und Dämpfungselemente eingesetzt werden. Der besondere Vorteil von FGL im Bereich der Aktorik liegt in der enormen Energiedichte. Damit bieten diese Legierungen entscheidende Vorteile auf dem Gebiet des Leichtbaus. Formgedächtnisaktoren bilden unteranderem deshalb den Schwerpunkt dieses Fachbuches. Ein neuer Anwendungsbereich, welcher zudem in diesem Buch erläutert wird, sind Formgedächtnissensoren. Durch den anhaltenden Digitalisierungstrend und der besonderen sensorischen Eigenschaften von FGL wird dieser Bereich zukünftig stark an Bedeutung gewinnen.
Werkstoffe mit faszinierenden Eigenschaften im Detail verständlich erklärt Durchlaufen eines Beispielentwicklungsprozesses für ein mechatronisches Schließsystem Zusammenstellung einer Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten von Formgedächtnislegierungen
Autorentext
Dr. Sven Langbein und Dr. Alexander Czechowicz haben beide an der Ruhr-Universität Bochum zur Produktentwicklung und zu industriellen Anwendungen mit Formgedächtnislegierungen promoviert. Sie fassen in diesem Buch den Stand der Technik, sowie in Summe über 30 Jahre wissenschaftliche und industrielle Erfahrung mit Formgedächtnisanwendungen zusammen.
Zusammenfassung
Trotz der technischen Vorteile von Formgedächtnislegierungen (FGL) gegenüber den auf dem Markt befindlichen Lösungen, lässt der Durchbruch dieser Technologie noch immer auf sich warten. Dies liegt vor allem am mangelnden Konstruktionswissen bei industriellen Anwendern. Dieser Problematik soll dieses Buch mit Konstruktionsrichtlinien und Produktentwicklungsmethoden entgegentreten. Es werden von den Grundlagen über Auslegungsmethodiken bis hin zu Steuer- und Regelkreisen alle für den Produktentwickler wichtigen Aspekte beschrieben.
Inhalt
Grundlagen der Formgedächtnistechnik.- Fertigungsverfahren.- Prüfen von FG-Komponenten.- Potentiale von FG-Komponenten.- Pseudoelastische FG-Komponenten.- FG-Aktoren.- Leitfaden zur Entwicklung von FG-Aktoren.- Technologietrends in der Formgedächtnistechnik.- Schlusswort.