FGL-Aktorik
Aktorik – Hightech mit Gedächtnis
Formgedächtnislegierungen (FGL) revolutionieren seit Jahrzehnten Branchen von Raumfahrt über Automobil bis hin zur Consumer-Elektronik.
Was steckt dahinter?
Der besondere Effekt von FGL basiert auf einer thermisch oder mechanisch induzierten Phasenumwandlung. Dadurch entstehen u. a.:
- Pseudoelastizität: „Elastisches“ Verhalten bis 8 % Dehnung
- Pseudoplastizität: Aktorisch nutzbares Spannungs-Dehnungsverhalten
- Interner Sensoreffekt: Widerstandsänderung bei Phasenübergängen
Werkstoff-Grundlagen
- Nickel-Titan-Legierungen (binär/ternär)
- Verfügbar als Draht, Stab, Rohr oder Blech
- Umwandlungstemperatur: -200 °C bis +100 °C
- Dehnung: bis 5 % (je nach Zyklenzahl)
- Blockierkräfte: bis 400 N/mm²
- Zyklenfestigkeit: bis >3 Mio. Zyklen
- Extrem hohe spezifische Energiedichte → ideal für Miniaturisierung
Die Entdeckung des Effekts
Bereits 1959 entdeckte William J. Buehler erste Besonderheiten bei NiTi-Legierungen. Seitdem ging es rasant weiter:
- 1961: Formgedächtniseffekt zufällig entdeckt
- 1962: Erstbeschreibung durch F. E. Wang
- 1967: Erste Konferenz zur FGL-Technologie
Anwendungen in Industrie & Alltag
Erste Serienanwendungen
- 1969: 200 bar Verbinder für Grumman F-14 (Cryofit)
- 2004: Erste FGL-Drahtanwendung: Insulinpumpe „Omnipod“
Consumer
- 1988: Philips Café Gourmet – FGL-Ventil steuert Wasserfluss
- Später: Reiskocher, Klimaanlagen, Thermoventile
Automobil
- 1989: Mercedes S-Klasse – FGL-Bypassventil für Servolenkung
- 2005: Ölstandregelung CVT (Mercedes A/B-Klasse)
- Heute: Batterie-Thermomanagement, Kühlluft, Öl
Consumer Electronics
- 2015: Smartphone-Kameras – Autofokus & Bildstabilisierung mit FGL-Draht
- 2023: SMA 8-Wire System – Kombination aus AF und OIS (40 Mio. Stück)
