IGF- Spritzgussintegration von Formgedächtnislegierungen

Formgedächtnislegierungen haben sich in den letzten Jahren als feinmotorische Antriebe in der Automobiltechnik, aber auch jüngst in Elektronikprodukten, etabliert. So liegen die besonderen Vorteile dieser Materialien in der geräuschfreien, Elektro-Magnetfeld unbelasteten und vergleichbar zur Größe starken Aktorkrafterzeugung. Mit diesen „smarten Materialien“ ist es möglich auf Ebene der Feinantriebe bis zu 90% des Gewichtes gegenüber elektromotorischen, pneumatischen und elektromagnetischen Antriebsprinzipien einzusparen.
Der flächendeckende Einsatz dieser Materialien wird allerdings durch nachfolgende Punkte stark gebremst:
  • Die Auslegung der Formgedächtnisaktoren ist wesentlich komplizierter als vergleichsweise bei Elektromagneten (da u.A. jegliche Standards fehlen und die Wirkungszusammenhänge einem unerfahrenen Ingenieur als unbeherrschbar erscheinen).
  • Es fehlt eine geeignete Produktionsmethodik die vereinbar ist mit der Simplizität der späteren Formgedächtnisanwendung (z.B. eine geeignete Integrationsmethodik).
  • Es stehen keine Daten bzw. Erfahrungswerte zur Prozessparametern, zum Handling und zur Systemintegration dieser Materialien zur Verfügung.
 
Das Projekt „Spritzgussintegration von Formgedächtnislegierungen SVF“ befasst sich umfassend mit der Erschließung von Integratrionsmethoden von Formgedächtnislegierungen auf Polymerbasis . So steht im Projektfokus die Erforschung eines Produktionsprozesses bei dem der Formgedächtnisdraht während des Spritzgusses direkt auf eine Trägerstruktur aufgebracht wird. So wird durch das Projekt eine automatisierte Massenproduktion von Formgedächtnisantrieben (z.B. für die Entriegelungstechnik oder Ventiltechnik) entwickelt.
Deutschland hat seit den 80er Jahren kontinuierlich die Stellung als „Kleinantriebhersteller“ abgebaut. So werden die kleinen Entriegelungsantriebe (z.B. für Spindschlösser oder PKW-Entriegelungen) hauptsächlich aufgrund der Preisoptimierung in fernasiatischen Ländern hergestellt. Mit dieser  Technologie werden nicht nur technologisch überlegene, aber auch durch den hohen Grad der Automatisierung preisgünstige Antriebe wieder in Deutschland gebaut werden können.
Damit liegt das Anwendungsspektrum dieser Idee nicht nur im Bereich der Spritzgusstechnik, sondern vor allem bei Anwendern aus den Bereichen Hausgerätetechnik, Automobiltechnik, Luftfahrttechnik, Elektronik und Maschinentechnik. Praktisch überall dort, wo Antriebe eingesetzt werden können. Der besondere Branchenfokus liegt vor allem auf der Antriebstechnik, welche mit smarten Materialien umgesetzt wird.
Das Projekt wird im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung mit einem Konsortium aus mehr als 12 Industrieunternehmen durchgeführt.