Antriebe auf Basis von Formgedächtnislegierungen finden sich bereits in unterschiedlichsten Anwendungen wie Smartphone-Kameras oder Automotive-Ventilen. Am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU wurden nun zusammen mit Vectorbirds airborne systems innovative Kleinantriebe für UAS-Anwendungen entwickelt. Diese nutzen die besonderen Materialeigenschaften aus, um bei minimalem Bauraum und Gewicht große Stellwege zu realisieren.
Die als Formgedächtnislegierungen bezeichneten Materialien besitzen die außergewöhnliche Eigenschaft, nach einer scheinbaren plastischen Verformung durch Erhitzen auf eine kritische Temperatur wieder ihre ursprüngliche Gestalt anzunehmen. Dieser Effekt eröffnet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in der Aktorik. Denn im Vergleich zu konventionellen Antrieben bieten formgedächtnis-basierte Systeme entscheidende Vorteile:
Eine höhere Leistungsdichte, elektromagnetische Unbedenklichkeit, attraktive Wirtschaftlichkeit, geräuschlose Arbeitsweise und einfache Integration in kompakte Bauräume. Da sie zudem aus wenigen mechanischen Komponenten bestehen, ist der Verschleiß minimal. Dank des sogenannten intrinsischen Sensor-Effekts fungieren diese Materialien nicht nur als Aktoren, sondern auch als Sensoren, was sie in die Lage versetzt, Informationen über äußere Lasten, Stellwege und Temperaturen zu liefern. Das Ergebnis sind kompakte, technisch im Grunde simple, aber dennoch hochfunktionale Leichtbau-Aktoren.
Voll zerlegbar
Langlebigkeit, Zuverlässigkeit, kompakte Abmessungen und geringes Gewicht machen derartige Kleinantriebe als Komponenten für Bau und Betrieb von UAS interessant. So kommen zum Beispiel seit Kurzem einige von ihnen in der Grabbit G7 von Vectorbirds zum Einsatz. Dabei handelt es sich um eine Drohne, die insbesondere mit Blick auf Überwachungsmissionen sowie den Search & Rescue-Betrieb konzi…
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