Formgedächtnislegierungen

Formgedächtnislegierungen (FGL) weisen faszinierende Eigenschaften auf, die in verschiedensten Bereichen genutzt werden können. Es handelt sich um sogenannte Funktionswerkstoffe, deren Potential aktiv genutzt werden kann. Der faszinierende Einwegeffekt (1WE) besteht darin, dass man das Material scheinbar irreversibel verformen kann. Dann, beim Erhitzen, kehrt das Material in seinen Ausgangszustand zurück. Dieser Effekt wird in vielfältigen Aktoranwendungen genutzt, die von der Mikrotechnik über die Medizintechnik bis hin zu Ingenieuranwendungen im Automobilbau und in der Luft- und Raumfahrt reichen. Bei der Pseudoelastizität (PE) nutzt man aus, dass hohe Dehnungen reversibel ertragen werden können. Man kann so unzerbrechliche Brillengestelle ebenso wie medizinische Stents zur Stabilisierung von Blutgefäßen herstellen. Die beiden Effekte beruhen auf der martensitischen Umwandlung, der Hinumwandlung von Austenit zu Martensit und der Rückumwandlung von Martensit zu Austenit. Diese Umwandlungen erfolgen diffusionslos und können thermisch und mechanische induziert werden. Am Institut für Werkstoffe können Formgedächtnislegierungen hergestellt und thermomechanisch behandelt werden. Ihre thermischen und mechanischen Eigenschaften können dann mit Kalorimetern und mechanischen Prüfmaschinen untersucht werden. Und schließlich können mikroskopische Methoden eingesetzt werden, um die mikrostrukturellen Elementarprozesse der martensitischen Umwandlung in Formgedächtnis-legierungen zu untersuchen. Für die Formgedächtnistechnik gilt ganz besonders, dass man die Gebiete des klassischen Maschinenbaus (insbesondere Konstruktion und Produktentwicklung) mit den Fachkenntnissen aus dem Bereich Werkstoffwissenschaft/-technik zusammenbringen muss, um in einem Wachstumsmarkt (10% pro Jahr) erfolgreich mithalten zu können. Einigen Absolventen des Instituts für Werkstoffe ist dies gelungen, sie haben sich im Bereich der Formgedächtnistechnik erfolgreich selbständig gemacht und sind national und international erfolgreich tätig. Die Formgedächtnistechnik wurde an der Ruhr-Universität Bochum im Rahmen des SFB 459 (Formgedächtnistechnik – Grundlagen, Konstruktion, Anwendungen) von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) über viele Jahre (2000-2011) gefördert. Dies hat erlaubt, am Institut für Werkstoffe eine einzigartige Infrastruktur auf diesem Gebiet aufzubauen. Um das Thema FG-Technik entstehen immer wieder neue Forschungsaufgaben, die am Institut für Werkstoffe bearbeitet werden.
Forschen und Leben am Institut
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