Dehnstoffaktoren auf Paraffinbasis bilden die Grundlage einer neuen, nachhaltigen Aktorenklasse, welche als robuste, adaptive Stellglieder zur gezielten Einbringung von hohen Kräften (bis zu 100 kN) genutzt werden können. Die Aktoren bestehen dabei aus zwei tiefgezogenen Näpfen, welche mit einem Paraffinkern befüllt und anschließend per Laserschweißen gefügt werden. Zur Aktivierung kann Wärme aus der Umgebung genutzt werden, bspw. Prozessabwärme. Die hohe Wärmekapazität bei gleichzeitig geringer Wärmeleitfähigkeit des Paraffins führt jedoch zu einem trägen Aktorverhalten. Eine aktorintegrierte Struktur aus Kupfer bietet das Potential, die Dynamik der Aktoren deutlich zu erhöhen. Die Herstellung der Strukturen erfolgt mittels galvanischer Dickschichtmetallisierung von additiv gefertigten Polymerträgerstrukturen mit Kupfer. Die resultierende Struktur weist einen sehr hohen Metallanteil auf, wobei sich verfahrensbedingt eine Materialgradierung von außen nach innen einstellt. Im Rahmen dieser interdisziplinären Arbeit mit dem pmd soll untersucht werden, wie solche Strukturen gestaltet werden müssen, um die Aktordynamik zu maximieren. Dabei können je nach Interesse Schwerpunkte z.B. im experimentellen oder numerischen Bereich gesetzt werden. Dies kann in einem persönlichen Gespräch abgestimmt werden.

Forschungsmethode

Experimentell, analytisch, konstruktiv, numerisch