Die Anforderungen an Energieeffizienz, Gewicht und Kosten von Antriebssystemen steigen. Im Bereich der Aktorik bieten sich neue Lösungen mit Formgedächtnis-Aktoren an. Standardisierte Komponenten reduzieren Entwicklungsrisiko und Aufwand. Die Nutzung standardisierter Komponenten stellt somit eine interessante Möglichkeit dar, das Entwicklungsrisiko und den Aufwand für einzelne Applikationen wirksam zu reduzieren. Ein Problem bei herkömmlichen Baukastensystemen stellt jedoch die steigende Systemkomplexität durch die notwendigen Zusatzfunktionen, wie die mechanische und elektronische Kopplung der Module, dar. Über die herkömmliche Form eines Baukastensystems hinaus besteht jedoch die Möglichkeit, ein variables FG-Aktorsystem allein durch die Konfiguration einer einzigen FG-Komponente zu erzeugen. Damit wird das bei FGL vorhandene und einzigartige Potential zur Funktionsintegration ausgeschöpft. Ein Beispiel eines derartigen vollintegrierten Systems ist schematisch dargestellt. Grundlage für dieses Potential ist die Besonderheit von FGL, gegenüber anderen Werkstoffen beziehungsweise Funktionswerkstoffen verschiedene Effektausprägungen in einem Bauteil einstellen zu können. Damit lassen sich in einem einzigen FG-Bauteil folgende Funktionen realisieren: Aktorfunktion, Federstruktion, Gelenkfunktion, Dämpfungsfunktion und Strukturfunktion. Somit eröffnet sich mit dieser Funktionskonfiguration eine neue Sichtweise, nämlich die der hochgradigen Integralbauweise, um ein multifunktionales Aktorelement zu realisieren. Dieser sogenannte "One-Module"-Funktionsbaukasten, der nur aus einer einzigen Basis-FG-Komponente bestehen kann, kann speziell für den vorgesehenen Einsatzzweck programmiert werden. Diese Programmierung beruht dabei auf der lokalen Erzeugung verschiedener FG-Effekte und auch auf der Erzeugung gleicher Effekte mit verschiedenen Ausprägungen. Das heißt, eine FG-Komponente allein kann sowohl verschiedene passive (Gelenk-, Dämpfungs- oder Strukturfunktionen) als auch verschiedene aktive Funktionsbereiche besitzen. Die so geschaffenen Bereiche können innerhalb der FG-Komponente wie Module eines Baukastens beliebig kombiniert werden.
Die Form denkt mit . Leichtbauaktorik für die Automobilindustrie mit intelligenten Werkstoffen
Mechatronik. Design Entwicklung Integration ; 119 , 11/12 ; 44-47
2011
4 Seiten, 6 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
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