In Verbindung mit Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium oder Magnesium zeigen Formgedächtnislegierungen ein hohes Potenzial. Formgedächtnis-Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe bieten verbesserte mechanische Eigenschaften und erweiterte Funktionalität. Das kontinuierliche Verbundstrangpressen ermöglicht eine flexible und wirtschaftliche Herstellung von Verbundprofilen mit eingebetteten Formgedächtnis-Drähten. Durch gezielte Positionierung und umformtechnische Weiterverarbeitung entstehen adaptive Leichtbauprofile. Bei thermischer Aktivierung können diese Profile eine Auslenkung vollziehen oder ihre mechanischen Eigenschaften in Reaktion auf Temperaturerhöhungen ändern. Die Arbeit präsentiert experimentelle, analytische und numerische Methoden zur Bauteilauslegung. Die Ergebnisse zeigen, dass durch hohen Druck und Temperatur während der Fertigung eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Verbundpartnern entsteht, die die Spannung der Drähte auf die Matrix überträgt. Eine exzentrische Positionierung der Drähte erzeugt innerhalb der vorgedehnten Verbundprofile ein Biegemoment, dessen Höhe durch die Aktivierungsspannung des Drahtes definiert wird. Diese Spannung unterliegt verschiedenen thermomechanischen Einflussfaktoren entlang der Prozesskette. Berücksichtigt man diese Einflüsse, kann das Verhalten der gefertigten Biegeaktuatoren mithilfe der entwickelten Methoden vorhergesagt werden.
Christoph Dahnke Bücher
