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24-05-2024 | Funktionswerkstoffe | Nachricht | News

Hochlast-Formgedächtnisaktor schaltet hochdynamisch

Author: Thomas Siebel

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Forschende der Fraunhofer-Institute IPM, IWU und IFAM haben einen kompakten, hochdynamischen Formgedächtnisaktor entwickelt. Er wird additiv gefertigt und lässt sich im Betrieb schnell temperieren.

Ein Team von Fraunhofer IPM, Fraunhofer IWU und Fraunhofer IFAM hat eine Klasse von kompakten, hochdynamischen Hochlastaktoren auf Basis thermischer Formgedächtnislegierungen entwickelt. Die 15 mm im Durchmesser messenden und 16 mm langen Aktoren können eine Masse von 500 kg um bis zu 200 µm anheben. Dank eines neuartigen Peltier-Temperiersystems lassen sie sich mit einer Frequenz von mehr als 0,3 Hz schalten. Angesteuert werden sie über zwei Kabel, die mit einer dezentralen, kostengünstigen Regelelektronik verbunden sind. Die für die hohen Schaltfrequenzen erforderliche schnelle Kühlung gelingt den Forschenden durch den Einsatz von runden thermoelektrischen Modulen.

Die Hochlastaktoren bestehen aus einer Formgedächtniskomponente und einem speziellen Vorspannsystem. Gefertigt werden sie additiv durch pulverbettbasiertes Laserstrahlschmelzen, wodurch sie sich geometrisch maßschneidern lassen. Zudem verfügen sie laut der Projektpartner über deutlich verbesserte Funktionseigenschaften wie Hysterese und Degradation. Die Aktoren sollen sich ideal für die Feinpositionierung von Bauteilen in Produktionsmaschinen oder für Anwendungen mit großen Halte- oder Spannkräfte eignen.

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