Systeme auf Basis der Formgedächtnislegierung

Welche Systeme können mit Formgedächtnislegierungen entwickelt werden?

Sie interessieren sich für mehr als nur Halbzeuge oder Komponenten? Bei Komponenten innerhalb eines Systems sind die diversen Wechselwirkungen mit der Komponente von entscheidender Bedeutung. Diese mühselige Arbeit können wir Ihnen abnehmen: Durch ganze Systeme und fertige Aktoren auf Basis von FGL müssen Sie sich nicht mehr mit unzähligen Details und Wechselwirkungen auseinandersetzen. Sie erhalten ganz einfach ein funktionsfähiges System. Diese Systeme werden für Sie teilweise in Zusammenarbeit mit unseren Projektpartnern erstellt: Daher können Sie aus den unterschiedlichsten FGL-basierten Aktor-Systemen auswählen. Das sind insbesondere

• Stellsysteme
• Klemmsysteme
• Dämpfungssysteme

Allen Systemen ist gemeinsam, dass Sie lediglich die Funktion definieren müssen. Wie die Aufgabe dann legierungstechnisch und konstruktiv genau realisiert wird, darüber brauchen Sie sich keinen Kopf zerbrechen. Den Job übernehmen wir.

Was in den Systemen verbaut ist

Aus den anderen Abschnitten erkennen Sie, wie viele unterschiedlich auslegbare Komponenten für die Aktorik Sie zur Auswahl haben. Im Fall des Aktor-Systems wird die geeignete Komponente gleich für Sie ausgesucht. Die Funktionen und Einsatzbereiche sind damit dieselben, die Sie bereits in den voranstehenden Abschnitten erfahren haben. Wie beschrieben, können Sie neben Standardlegierungen auch Ihre kundenspezifischen Anforderungen realisieren. Damit stehen Ihnen Aktorsysteme in einem Temperaturbereich zwischen -20°C bis über 350°C (Aktivierungstemperatur des Aktors) zur Verfügung. Im Folgenden sind diese noch einmal kurz zusammengefasst.

Drähte mit Aktoreigenschaften

Drahtmaterial, das in Ihrem System zum Einsatz kommen kann, umfasst alle angebotenen Legierungen. Von binären NiTi-Legierungen, bis hin zu ermüdungsoptimierten oder hochfesten ternären und quaternären Legierungen – jeweils mit ihren unterschiedlichen Eigenschaften

Bleche und Bänder mit Aktoreigenschaften

FGL-Blechelemente werden in Ihrem System primär als kompakte Biegeaktoren eingesetzt. Systeme mit FGL-Blechaktoren eignen sich, um auf geringstem Bauraum hohe Stellkräfte bei moderaten Stellwegen zu verrichten. Darauf basierende Systeme werden kundenspezifisch aus Standard- oder Speziallegierungen hergestellt. Diese werden für Ihren Ziel-Einsatzbereich innerhalb Ihrer bestimmten Anwendung beanspruchungs- und funktionsgerecht ausgelegt.

Federn mit Aktoreigenschaften

Aktorfedern eignen sich für den Einsatz in unterschiedlichsten Systemen. Besonders hervorzuheben sind solche Systeme, bei denen auf geringstem Bauraum hohe Stellwege bei moderaten Kräften benötigt werden. Sie erhalten Systeme, die mit kundenspezifischen Aktorfedern arbeiten und aus Standard- oder Speziallegierungen bestehen. Diese Systeme arbeiten ebenfalls beanspruchungs- und funktionsgerecht – je nachdem, welche Aufgabe das System bei Ihnen erledigen soll.

Vorteile von Systemen mit hohen chemischen Reinheiten / geringen Verunreinigungsgraden

Zusätzlich weisen alle Legierungen von Ingpuls eine besonders hohe Reinheit auf. Das verbessert die Eigenschaften Ihres Systems. Dadurch erhalten Sie bei Ingpuls Systeme basierend auf Formgedächtnislegierungen, die herkömmlich am Markt angebotenem Standardmaterial deutlich überlegen sind – insbesondere in Bezug auf die Aktorikeigenschaften und die Lebensdauer Ihres Systems.

Regelung der FGL-basierten Aktorsysteme

In einigen Aktorsystemen werden die darin befindlichen FGL-Aktorik-Elemente per Widerstandserwärmung aktiviert. Um diesen Vorgang zu regeln, können Sie als Basismodul unser elektronisches Management-System (kurz: EMS) verwenden. Dieses wird je nach Bedarf auf Ihren jeweiligen Anwendungsfall hard- und softwareseitig angepasst. Anpassungen betreffen – wenn notwendig – z.B. die Architektur der Platine oder die Schnittstellen der Elektronik. Dadurch können Sie das EMS auch nahtlos in übergeordnete Systeme und Baugruppen integrieren.Durch das System übernehmen Sie die bedarfsgerechte Bestromung und stellen so sicher, dass das Aktorsystem auch nur bis zu seiner Maximaltemperatur eingesetzt wird. Hierdurch erhöhen Sie die erreichbaren Lebensdauern des Systems dramatisch.

Um einen komfortablen und sicheren Einsatz Ihres FGL-basierten Systems zu ermöglichen, können Sie auf das kompakte elektronische Management System (EMS) zurückgreifen. Durch das EMS stellen Sie nicht nur den Schutz vor Überhitzung sicher: Das EMS übernimmt die Steuerung, Regelung und integrierte Systemdiagnose Ihres Aktoriksystems. Das bedeutet, dass Sie nicht nur eine adaptiven und bedarfsgerechten Bestromung sicherstellen können: Das EMS ermöglicht Ihnen, eine Positionsregelung der Stell-Systeme wahlweise digital, diskret oder kontinuierlich vorzunehmen. Zudem minimiert das EMS den Integrationsaufwand Ihres Systems in technische Systeme erheblich.

Was Sie mit einem FGL basierten Stellsystem erreichen können

Mit einem FGL-basierten Stellsystem, das auf das EMS zurückgreift, können Sie diskrete Positionen anfahren oder kontinuierlich schalten. Das bedeutet für Sie, dass Sie nicht nur An/Aus-Aufgaben realisieren, sondern auch stufenlos beliebige Positionen anfahren können. Verschiedene sensorische Funktionen können ebenfalls abgedeckt werden.Wichtig für Sie: Durch die richtige Definition der Systemgrenzen werden Ihre Anforderungen innerhalb eines Blackbox „Systems“ umgesetzt. Somit brauchen Sie sich nicht mit den genauen Details des Systems auseinanderzusetzen und können sich einzig und allein auf die Funktion Ihres Systems konzentrieren.

Warum und wie Sie FGL-Systeme kennenlernen können

Die Erfahrung aus der Anfragehistorie und unserem Unternehmen zeigt: Erst, wenn Sie ein grundlegendes Verständnis zu FGL aufgebaut haben, sprudeln die Ideen in den Köpfen der Interessenten. Daher tendieren immer mehr Kunden dazu, Systeme auf Basis von FGL zu beziehen. Diese übernehmen die von Ihnen definierte Aufgabe, ohne, dass Sie jeden Aspekt der Auslegung und der verwendeten Komponenten verstehen müssen. 

Doch zum grundlegenden Verständnis müssen Sie sich nicht gleich mit den Spitzfindigkeiten der Systementwicklung auseinandersetzen. Für Ihren ersten Schritt – und zum Kennenlernen der Technologie – können Sie bei uns ein Technologie-Einführungs-Set mit FGL beziehen. Es beinhaltet 10 verschiedene FGL-Komponenten. Damit sammeln Sie erste praktische Erfahrungen im Umgang mit FGL. Das Einführungsset beinhaltet Drähte, Federn, Blechstreifen und Formteile aus superelastischem NiTi (Af<20°) sowie aus Aktorikmaterial (As>50°C). Durch den spielerischen Umgang lernen Sie die verschiedenen Ausprägungen des FG-Effekts sowie dessen unterschiedlichen Wirkprinzipien kennen. Das stärkt de Reifegrad Ihrer Anfrage und erweckt in Ihnen einen ganz neuen „Markt der Möglichkeiten“.

Wenn Sie die grundlegenden Eigenschaften von FGL anhand der Komponenten nachvollziehen können, erahnen Sie auch die Komplexität, die sich in einem FGL-basierten System verbirgt. Bereits bei der Auslegung von Komponenten sind eine große Anzahl an Wechselwirkungen zu berücksichtigen. In einem System ist dann schnell eine mehrdimensionale Komplexitätsstufe erreicht. Daher bevorzugen die Kunden, die Systeme bei Ingpuls beziehen, die Entwicklung der Systeme ganz uns zu überlassen. Durch ein FGL-basiertes System kaufen Sie bereits die Lösung Ihres Problems inkl. elektronischer Steuer- und Reglungsparameter und müssen nicht im Einzelnen jeden Schritt selbst festlegen. Hier verhält es sich gewissermaßen wie beim Kauf eines iPhones: Sie müssen sich nicht mit Halbleitertechnik auseinandersetzen, nur um später telefonieren zu können.

Montage Ihres Systems und sonstiger Leistungsumfang

Üblicherweise treten Sie an uns heran, weil Sie eine Lösung für eine Aufgabenstellung suchen oder Ihre bestehende Lösung deutlich verbessern möchten. Wie Sie bereits dem voranstehenden Text entnommen haben, profitieren Sie bei Ingpuls von einem echten Lösungsanbieter, der auf Ihre individuellen Wünsche eingeht. So erhalten Sie nicht nur individuelle Legierungen, Komponenten oder Systeme: Sie erhalten auf Wunsch die Auslieferung Ihrer vormontierten Systembaugruppen oder gleich die Montage Ihres gesamten Aktor-Systems. Ihr Vorteil besteht in der Beschaffung vollständig und einsatzbereiter FGL-basierte Systeme. Diese erfüllen Ihre Anforderungen an den Bauraum, erreichen die benötigten Stellkräfte und Stellwege und lassen sich innerhalb Ihrer Systemlandschaft steuern und regeln. Und das ist genau der Grund, warum Sie bei uns keinen Standardkatalog zu FGL-Systemen finden. Ihr Benefit liegt dann nicht nur in der Auslegung von Systemen mit Formgedächtnisaktoren, sondern auch in der Prüfung. Mehr dazu erfahren Sie im folgenden Abschnitt Entwicklung.

Ihr Mehrwert abgesehen von den technischen Vorteilen von FGL

Bei Ingpuls steht Ihnen eine große Anzahl an Optionen zur Verfügung steht, Ihr kundenspezifisches, FGL-basiertes Aktorsystem zu realisieren. Ihr Mehrwert liegt darin, dass Sie sich auf die Anforderungsbeschreibung der Funktionen Ihres Systems konzentrieren können. Sie profitieren dann automatisch von unserem tiefgründigen Verständnis von Formgedächtnislegierungen und können Ihre Vorstellungen maßgeschneidert umsetzen: Durch vollständige Kontrolle der FGL-Prozesskette bis hin zur Montage von FGL-basierten Systemen. So erzielen Ihre FG-Komponenten den Effekt, den Sie vorher in Ihren Anforderungen definiert haben. Dadurch sparen Sie Kosten, Gewicht, Geräuschemissionen, Komplexität u.v.m.

Übermittlung Ihrer Anforderungen an Ihr System

Gerade für ein FGL-basiertes Aktorsystem gilt es, die Anforderungen vollumfänglich zu verstehen. Auch wenn Ingpuls die Legierungsentwicklung und das Komponentendesign der in Ihrem System verbauten FGL-Teile vornimmt. Ihre Anforderungen müssen präzise verstanden sein. Dabei haben auch z.B. die Einbausituation oder der Betriebszustand einen mehr als üblichen Einfluss auf die Funktionsintegrität Ihres FGL-Systems. Daher sollten Sie Ihre Anforderungen auch vollständig zusammentragen und übermitteln. Für die Aufnahme und Übermittlung Ihrer Anforderungen nutzen Sie bitte unseren standardisierten Abfrageprozess. So ist für Sie sichergestellt:

• Sie verringern die Antwortzeit zu Ihrem Anliegen deutlich.
• Eine qualifizierte Antwort in jedem Fall: Auch, wenn sich Ihre Anforderungen nicht für Sie vorteilhaft durch FGL abbilden lassen sollten.
• Sie stellen die Datenintegrität Ihrer Angaben sicher.
• Auf diese Weise erhalten Sie eine Lösung, die auch wirklich der Gesamtheit Ihrer Anforderungen entspricht

Wenn Sie dabei eine beidseitige Geheimhaltungsvereinbarung wünschen, ist das umso besser. Beide Seiten profitieren von einem offenen Austausch und können die Diskussion zielgerichteter und lösungsorientierter gestalten. Die Option einer Geheimhaltungsvereinbarung erhalten Sie i.d.R. zeitgleich mit Ihrer Kontaktaufnahme. Dabei wird üblicherweise ebenfalls Ihr Anforderungsfragebogen übermittelt. Sie haben nun über Halbzeuge, Komponenten und Systeme auf Basis von NiTi-FGL erfahren. Dazu unterstützen wir Sie auch in den Phasen der Entwicklung und Prüfung. Erfahren Sie im folgenden Abschnitt mehr zu Ihren Möglichkeiten in der Produktentwicklung, der dem Prototypenbau, der Validierung und Prüfung: (Entwicklung).