Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit dem Laserstrahl Mikrogreifer betätigen

26.11.2002


Mit einem Laser können die besonderen Eigenschaften von Formgedächtnislegierungen (FGL) genutzt werden, um - zum Beispiel - Mikrogreifer zu betätigen.



Formgedächtnislegierungen (FGL) können auf Grund ihrer Eigenschaften zu nützlichen Helfern in der Mikromechanik werden. So können scheinbar plastische Verformungen allein durch Temperaturveränderungen wiederholt rückgängig gemacht werden. Diesen Effekt nennt man Einwegeffekt (EWE).

... mehr zu:
»Erwärmung »FGL-Bauteil »Mikrogreifer »ZWE


Zusätzlich kann FGL-Bauteilen - durch eine vorausgegangene thermomechanische Trainingsbehandlung - ein sogenannter Zweiwegeffekt (ZWE) eintrainiert werden, wodurch sie schließlich bei Erwärmung und Abkühlung zwei unterschiedliche Formen annehmen. Genutzt werden kann der ZWE u.a. in der Mikrosystemtechnik wie zum Beispiel für Mikrogreifer.

Die konventionellen Verfahren des ZWE-Trainings sind sehr aufwendig. Das Laser Zentrum Hannover e.V. entwickelt daher ein laserbasiertes Verfahren zur schnelleren und einfacheren Induzierung des Zweiwegeeffekts. Bei der präzisen lokalen Werkstückerwärmung mit dem Laser werden die Bearbeitungsparameter so gewählt, dass beim Abkühlen Zugeigenspannungen in der oberflächennahen Bearbeitungszone verbleiben. Auf diese Weise kann FGL-Bauteilen eine Tieftemperaturform eingeprägt werden. Eine nachfolgende Erwärmung des Bauteils führt zu einer Rückkehr in die ursprüngliche Form - die Hochtemperaturform. Diese Vorgänge sind wiederholbar, so dass derart bearbeitete FGL-Bauteile temperaturabhängig zwei unterschiedliche Formen annehmen können.
In ersten Untersuchungen ist der Zweiwegeffekt in 50 µm dicke NiTi-Folien, die bei Raumtemperatur martensitisch vorliegen, induziert worden. Hierzu sind die Folien in einen Probenhalter eingespannt und mit einem Excimerlaser senkrecht zur Folienoberfläche bestrahlt worden. Die Excimerlaserstrahlung wurde mittels einer Zylinderoptik zu einem Linienfokus geformt, so dass mit einem Puls die gesamte Folienbreite abgedeckt werden konnte. Die UV-Excimerlaserstrahlung erwärmt die Folie in einem schmalen Bereich an der Oberfläche. Auf diese Weise konnten reversible Biegewinkel von bis zu 15° erzielt werden.
Da bei dem laserbasierten Verfahren zur Induzierung des ZWE keine mechanische Belastung des Bauteils erforderlich ist, soll zusätzlich zur Zeit- und Kosteneinsparung auch eine Steigerung der Zyklenzahlen erreicht werden. Die vorgestellten Arbeiten werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Technologie und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.

Laser Zentrum Hannover e.V.
Herr Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: bt@lzh.de

Michael Botts | idw
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

Weitere Berichte zu: Erwärmung FGL-Bauteil Mikrogreifer ZWE

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau