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Formgedächtnislegierungen (FGL) sind Werkstoffe, die besondere Eigenschaften haben. Werden sie mechanisch verformt, können sie nach anschließender Erwärmung ihre ursprüngliche Form wieder einnehmen. Dieser Effekt heißt Einwegeffekt (EWE).
Durch bestimmte Methoden kann den Bauteilen ein sogenannter Zweiwegeffekt (ZWE) "eintrainiert" werden. Das Bauteil kann nun die Form in zwei Richtungen allein durch Temperaturwechsel verändern.
NiTi-Legierungen sind die zur Zeit bedeutsamsten Formgedächtnislegierungen aufgrund der sehr hohen reversiblen Dehnungsanteile, der höheren Überhitzbarkeit und der geringen Formgedächtnis-Ermüdung. Weitere Vorteile gegenüber kostengünstigeren Legierungen auf Kupferbasis sind die hohe Korrosionsbeständigkeit und die Biokompatibilität von NiTi-Legierungen. Neben der Mikrosystemtechnik können sie daher auch in der Medizintechnik eingesetzt werden.
Am Laser Zentrum Hannover e.V. werden Untersuchungen zur Bearbeitung (Schneiden, Abtragen, Bohren etc.) von FGL mittels Laserstrahlung durchgeführt. Durch die Verwendung ultrakurzer Laserpulse kann eine Strukturierung selbst kleinster Bauteile aus NiTi durchgeführt werden, ohne das Werkstoffgefüge zu schädigen. Dies ist für den Erhalt des Formgedächtniseffektes von wesentlicher Bedeutung.
Weiterhin werden Untersuchungen zur Induzierung von Bewegungsformen mittels Laser durchgeführt. Durch eine präzise lokale Erwärmung mit dem Laser bleiben beim nachfolgenden Abkühlen oberflächennahe Eigenspannungen zurück. Diese Eigenspannungen bewirken im Wechsel mit dem Formgedächtniseffekt, dass ein FGL-Bauteil beim Erwärmen und Abkühlen wiederholt auch komplizierte Bewegungen ausführen kann, für die ansonsten eine Vielzahl von Kugelgelenken notwendig wären.
Für mehr Information:
Laser Zentrum Hannover e.V.
Herr Dipl.-Ing. Stefan Paschko
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-378
Fax: +49 511 2788-100
e-mail: pk@lzh.de
http://www.lzh.de
Criteria of this press release:
Electrical engineering, Energy, Materials sciences, Mechanical engineering
transregional, national
Research results
German
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