Formgedächtnistechnik - Werkstoffcharakterisierung

Bestimmung von Werkstoffkennwerten in jedem Entwicklungsschritt

Wir beherrschen sämtliche Methoden der metallurgischen, physikalischen und mechanischen Analyse von FGL-Werkstoffen. Mit etablierten Charakterisierungskonzepten nach FGL-VDI-Richtlinie 2248 und weiteren innovativen Methoden sind wir in der Lage, das Umwandlungs- und Umformverhalten der Werkstoffe zu erfassen und über die Kristallstruktur bis auf die atomare Ebene hin zu beschreiben. Dabei führen wir neben einfachen Zug- und Druckversuchen auch komplexe Messungen mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) sowie mit der Röntgendiffraktometrie (XRD) durch.

Materialcharakterisierung und Digitalisierung

Die Bestimmung von Materialparametern, die das thermomechanische Verhalten von Formgedächtnislegierungen (FGL) unter realen Bedingungen genau widerspiegeln, ist entscheidend für die Auslegung, numerische Simulation und die experimentelle Validierung von Bauteilen und Komponenten. Darüber hinaus spielt die Digitalisierung als weiterer Schwerpunkt unserer Forschung eine entscheidende Rolle in der Werkstoffcharakterisierung: Sie ermöglicht eine reproduzierbare Erfassung und Aufbereitung von Werkstoffdaten, die anschließend mit Methoden der künstlichen Intelligenz analysiert werden können.  

Unser Leistungsportfolio

  • Proben- und Schliffpräparation für die Licht- und Elektronenmikroskopie
  • Ätzen mit Flusssäure
  • Mikrostrukturelle Charakterisierung von Werkstoffen und Werkstoffverbunden
  • Prüfverfahren auf Basis von metallurgischen, physikalischen und mechanischen Methoden

Referenzprojekte

 

Digitalisierung smarter Materialien

Ziel des Verbundprojekts war die Entwicklung einer digitalen Abbildung von Funktionsmaterialien (thermischen und magnetischen Formgedächtniswerkstoffen, dielektrischen Elastomeren und piezorelektrischen Keramiken) und Bauelementen sowie ihrer Herstellungsprozesse. 

 

Multistabiler Druck-Zug-Aktor mit magnetischer Formgedächtnislegierung

Für neue Anwendungen mit magnetischer Formgedächtnislegierung in Zug-Druck-Wirkung werden im Projekt zwei wichtige Herausforderungen zur Aktorik und zur Verbindungstechnik adressiert. Ziel ist es, den Unternehmen Lösungen durch gezielten Technologietransfer bereitzustellen.

Publikationen zum Thema

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2025 A Novel Digitalization Approach for Smart Materials - Ontology‐Based Access to Data and Models
Maas, Jürgen; Leemhuis, Mena; Mertens, Jana; Schmidtke, Hedda; Courant, Robert; Dahlmann, Martin; Stark, Sebastian; Böhm, Andrea; Pagel, Kenny; Hinze, Maximilian; Pinkal, Daniel; Wegener, Michael; Wagner, Martin Franz‐Xaver; Sattel, Thomas; Neubert, Holger; Özçep, Özgür
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2025 Development of an Active Deep Drawing Tool Based on SMA High Load Actuators
Hofer, Andreas; Thüsing, Kai; Pagel, Kenny; Hamm, Lucas; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2025 Fluid-Activated High-Load SMA Actuators With Enhanced Dynamics
Thüsing, Kai; Hoffmann, Stine; Hofer, Andreas; Pagel, Kenny; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2024 Optimizing Force Distribution in Deep Drawing Tools Using SMA High Load Actuators
Hofer, Andreas; Thüsing, Kai; Pagel, Kenny; Hamm, Lucas; Weck, Christian; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2024 Easy access to smart materials data and models using an ontologybased data and model access approach
Courant, Robert; Mertens, Jana; Leemhuis, Mena; Özçep, Özgür; Dahlmann, Martin; Stark, Sebastian; Böhm, Andrea; Pagel, Kenny; Hinze, Maximilian; Wagner, Martin; Sattel, Thomas; Pinkal, Daniel; Wegener, Michael; Maas, Jürgen; Neubert, Holger
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2024 Investigations of additively manufactured SMA high-load actuator elements
Böhm, Andrea; Weck, Christian; Hofer, Andreas; Pagel, Kenny; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2024 Investigation of the influencing factors in the production of Shape Memory alloy wire bending actuators for integration in micro-electro-mechanical systems
Erben, Andreas; Pagel, Kenny; Hoffmann, Daniel; Böhm, Andrea; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2024 Investigation of the influencing factors in the production of Shape Memory alloy wire bending actuators for integration in micro-electromechanical systems
Erben, Andreas; Pagel, Kenny; Hoffmann, Daniel; Böhm, Andrea; Drossel, Welf Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2024 Investigations of additively manufactured SMA high-load actuator elements
Böhm, Andrea; Weck, Christian; Hofer, Andreas; Pagel, Kenny; Drossel, Welf Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2024 Easy access to smart materials data and models using an ontology-based data and model access approach
Courant, Robert; Mertens, Jana; Leemhuis, Mena; Özçep, Özgür Lütfü; Dahlmann, Martin; Stark, Sebastian; Böhm, Andrea; Pagel, Kenny; Hinze, Maximilian; Pinkal, Daniel; Wegener, Michael; Wagner, Martin Franz-Xaver; Neubert, Holger; Sattel, Thomas; Maas, Jürgen
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Investigations on the surface texture after pulsed electrochemical machining (PECM) of the magnetic shape memory alloy NiMnGa
Böttcher, Falko; Schneider, Jörg; Husnain, Rizwan Ul; Edelmann, Jan; Böhm, Andrea
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Development of Adaptive Connectors Based on Shape Memory Alloys
Hofer, Andreas; Pagel, Kenny; Thüsing, Kai; Langbein, Sven; Lembke, Dietrich; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Magnetische Formgedächtnislegierungen
Böhm, Andrea
Aufsatz in Buch
Book Article
2023 High Load NiTi Shape Memory Alloy Actuators: A Study of Cyclic Behavior
Thüsing, Kai; Hofer, Andreas; Pagel, Kenny; Weck, Christian; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Iron‐based shape memory alloy active assembly connectors for civil structures
Thüsing, Kai; Sobotta, Sacha; Schlüter, Dominik; Hoinka, Jennifer; Ayoubi, Mazen; Kropp, Thomas; Schumann, Alexander; Drossel, Welf-Guntram
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Investigations of high load actuators based on Shape Memory Alloys
Böhm, Andrea; Maiwald, Daniel; Pagel, Kenny; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 New Separation Processes for Fabrication of Magnetic Shape Memory Actuator Elements
Böhm, Andrea; Meichnser, Gunnar; Schneider, Jörg; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2020 Characterization of the arcing phenomenon in micro-EDM and its effect on key mechanical properties of medical-grade Nitinol
Mwangi, James Wamai; Bui, Vier D.; Thüsing, Kai; Hahn, Sandra; Wagner, Martin F.-X.; Schubert, Andreas
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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