Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

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.

Unser Leistungsangebot

Die Bestimmung relevanter Materialparameter, die das thermomechanische Verhalten von FGL unter realen Bedingungen genau widerspiegeln, ist von wesentlicher Bedeutung für die Auslegung, die numerische Simulation und auch für die experimentelle Validierung von Bauteilen sowie Komponenten.  Darüber hinaus spielt die Digitalisierung als weiterer Schwerpunkt unserer Forschung eine entscheidende Rolle in der Werkstoffcharakterisierung. Hierdurch können Werkstoffdaten reproduzierbar erfasst und aufbereitet sowie anschließend mit Methoden der künstlichen Intelligenz analysiert werden.  

Portfolio

  • Proben- und Schliffpräparation für die Licht- und Elektronenmikroskopie
  • Ätzen mit Flusssäure
  • Verfahren zur mikrostrukturellen 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. 

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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.

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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
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 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 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
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

This list has been generated from the publication platform Fraunhofer-Publica