Entwicklung einer dynamischen Ansteuerung für paraffinbasierte Dehnstoffaktoren

Integration of an electric heater in paraffin-based expansion actuators

Advanced Research Project (ARP), Masterthesis, Bachelorthesis, Advanced Design Project (ADP)

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 zu einem trägen Aktorverhalten. Zur gezielten und dynamischen Ansteuerung der Aktoren ist eine regelbare Wärmezufuhr nötig, aufgrund der Leistungsdichte bietet sich hierfür eine elektrische Heizung an. Bei der Verwendung von integrierten Heizelementen entstehen problematische Kabeldurchführungen. Bei Verwendung des Stahl-Gehäuses als resistives Heizelement könnten diese Schwachstellen entfallen. Im Rahmen dieser Arbeit soll untersucht werden unter welchen Vorrausetzungen das Gehäuse eines DSA als integriertes Heizelement verwendet werden kann. Die Schwerpunkte können in einem persönlichen Gespräch abgestimmt werden.

Forschungsmethode

Experimentell, analytisch, konstruktiv