Formgedächtniseffekte

Formgedächtnislegierungen sind intelligente Werkstoffe, die durch ihre besonderen Effekte Schlüsselfunktionen in modernen technologischen Anwendungen übernehmen können. So können sie bestehende Technologien vorteilhaft substituieren oder Funktionen ermöglichen, die mit konventionellen Lösungen bei gegebenen Randbedingungen nicht umgesetzt werden können. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich nach einer scheinbar plastischen Verformung in eine definierte Form zurückbewegen können. Dabei wird anhand der physikalischen Größen, die einen Formgedächtniseffekt hervorrufen, unterschieden:

• Mechanisch: Superelastizität/ Pseudoelastizität

• Thermisch: Zweiwegeffekt

• Thermomechanisch: Einwegeffekt

Allen Formgedächtniseffekten liegt eine Festkörperphasenumwandlung, genauer beschrieben, die martensitische Phasenumwandlung, zugrunde. Eine martensitische Phasenumwandlung verläuft diffusionslos bei einer Scherung des Kristallgitters. Basierend auf der Art der Phasenumwandlung, wird die Tieftemperaturphase bei Formgedächtnislegierungen, ebenso wie bei Stählen bekannt, Martensit genannt. Die Hochtemperaturphase wird als Austenit bezeichnet. Die unterschiedlichen Effekte, die sich durch die Festkörperphasenumwandlung ergeben, ermöglichen diese für technische Systeme auf intelligente und an das jeweilige Bedürfnis angepasste Weise zu nutzen. Bei Ingpuls werden vornehmlich Nickel-Titan-Basis Formgedächtnislegierungen, auch Nitinol genannt, hergestellt und angewendet. NiTi-FGL zeichnen sich besonders durch ihre hohen möglichen Effektwege/-Kräfte, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität im Vergleich zu anderen FGL aus.