Hannover Messe: Geballte Kompetenz am Stand der Fraunhofer-Allianz Adaptronik FAA und ihrer Partner

Die adaptive Strukturtechnologie, kurz Adaptronik, hat in den vergangenen Jahren große Fortschritte gemacht und dringt in immer weitere Bereiche vor. Sie gilt als eine der Schlüsseltechnologien für das 21. Jahrhundert. Strukturen, die aktiv auf Veränderungen reagieren, werden zunehmend wichtiger.

Der Messestand D26 in Halle 2 der Fraunhofer-Allianz Adaptronik sowie ihrer Partner aus Forschung und Industrie widmet sich vom 19. bis 23. April ganz diesen Funktionswerkstoffen, auch „smart materials“ genannt, und zeigt anhand ausgewählter Exponate den Stand der Technik.

In der Fraunhofer-Allianz Adaptronik FAA kooperieren zwölf thematisch komplementär ausgerichtete Institute im Bereich der Adaptronik. Die Partner arbeiten dabei sowohl in wissenschaftlichen als auch in industriellen Forschungskooperationen und ermöglichen so interdisziplinär basierte Lösungen aus einer Hand. Die Anwendungsmöglichkeiten der Adaptronik sind vielschichtig und kommen immer dann zum Zuge, wenn konventionelle Ansätze an ihre Grenzen stoßen. Durch die ständig steigenden Anforderungen ist dies immer häufiger der Fall, etwa in der Luftfahrttechnik oder im Maschinenbau. Verschiedene Demonstratoren skizzieren das breite Spektrum der Adaptronik.

Flugverkehr sicherer machen: Das Darmstädter Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF bringt hierzu ein Modellflug-zeug mit nach Hannover. Ausgestattet mit unterschiedlichen Sensoren arbeiten die Forscher an Verfahren, die Strukturen zu überwachen, Ermüdung oder erste Schädigungen zu erkennen, bevor daraus ein Problem entstehen könnte. Sicher-heit steht beim Flugverkehr an erster Stelle. Ziel ist es, Flugzeuge während des Betriebs zu untersuchen und so den Flugverkehr sicherer zu machen und dabei gleichzeitig Wartungszeiten und Kosten zu sparen.

Temperaturen und Kräften auf der Spur: Das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST zeigt sensorische Dünnschichtsysteme zur Optimierung und Kontrolle von Umformprozessen. Dabei handelt es sich um beschichtete Werkzeuge und Sensormodule, die direkt in den Hauptbelastungszonen Temperaturen und Kräfte detektieren. Anwendung finden die sensorischen Schichtsysteme in der Warmumformung, beim Tiefziehen von Blechen, beim Scherschneiden und in der Innenhochdruckumformung.

Integrierte Piezosensoren messen Druck- und Zugkräfte: Bei der funktionsintegrierten Druckguss-Tretkurbel des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM messen zwei gießtechnisch integrierte Piezosensoren die während des Betriebes ins Bauteil eingeleiteten Druck- und Zugkräfte. Damit ermöglichen sie eine Messung der Belastungen direkt in der Struktur selbst. Die demonstrierte Technik hat ein großes Anwendungspotenzial etwa beim „Condition Monitoring“ oder der „Struc-ture Health Control“ von Sicherheitsbauteilen.

Der RFID-Reflektor, ein weiteres Exponat des Fraunhofer IFAM, besitzt ebenfalls ein gießtechnisch integriertes, elektronisches Funktionselement, nämlich einen RFID-Transponder. Der eingegossene RFID-Chip ermöglicht eine weltweit eindeutige Kennzeichnung des Gussbauteils und kann per Funk identifiziert werden. Im Gegensatz zu konventionellen Ident-Technologien ist kein Sichtkontakt erforderlich.

Im Magnetfeld: superschnell von flüssig zu fest: Zu den Ausstellungsstücken des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC zählen magnetorheologische Flüssigkeiten, deren Konsistenz durch ein Magnetfeld schnell und stufenlos zwischen flüssig und fest geschaltet werden kann. Verwendung finden diese Materialien beispielsweise in adaptiven Stoß- und Schwingungsdämpfern, einstellbaren Kupplungen und Bremsen oder Bedienelementen mit haptischer Rück-meldung. Erste Produkte sind bereits auf dem Markt.

Neben den Fraunhofer-Instituten für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Integrierte Schaltungen IIS, Silicatforschung ISC, Schicht- und Oberflächentech-nik IST, Werkstoffmechanik IWM, Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU sowie Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF beteiligen sich die externen Aussteller ISYS Adaptive Solutions GmbH, Danfoss PolyPower, Rhein-Main Adaptronik e.V., LOEWE-Zentrum AdRIA, Ruhr-Universität Bochum SFB 459 „Formgedächtnistechnik“ und Lord am Adaptronik-Stand.