Leistungsstark und einzigartig

Ultrakompakte Aktoren von memetis

Die Sensorik hat die Möglichkeiten der Miniaturisierung in den letzten Jahren bereits eindrucksvoll demonstriert. Wir stehen jedoch vor großen Herausforderungen, wenn es darum geht, Bewegung zu miniaturisieren. Hierbei stoßen bisherige Technologien an physikalische Grenzen. memetis geht diese Grenzen aktiv an.

Grundlage unserer Aktorik

In unseren Aktoren kommen intelligente Materialen zum Einsatz – die sogenannten Formgedächtnislegierungen (FGL). Dies sind metallische Legierungen, welche sich nach Verformung scheinbar an ihre Ausgangsform „erinnern“ und diese eigenständig wieder herstellen. Bei diesem Formgedächtniseffekt werden große Kräfte freigesetzt und Wege zurückgelegt. Diese Eigenschaften nutzen wir gezielt, um leistungsstarke Aktoren mit unübertroffener Arbeitsdichte in kompaktem Format zu fertigen.

Unsere Miniaturaktoren

Neben unseren kundenspezifischen Aktorentwickungen bieten wir verschiedene fertige Aktorbaugruppen (Bewegung in der Ebene, senkrecht zur Ebene sowie Schwenkbewegung) für die Evaluation an. Laden Sie sich hier die Datenblätter herunter, um die Spezifikationen mit Ihrer Anwendungsidee zu vergleichen.

Hubaktor UA0204

Der ultrakompakte Hubaktor von memetis ist kraftvoll, schaltet lautlos und ist eine echte Alternative zu Hubmagneten. Mit seinem hohen Kraft/Volumen Verhältnis und seinem flachen Design ermöglicht er neue miniaturisierte Anwendungen.

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In-Plane Aktor IP0301

Der In-Plane Aktor ist ein Miniaturaktor, um Bewegung in eine ebene Richtung zu erzeugen. Dank seiner ultraflachen Bauweise kann er in Produkte integriert werden, ohne viel Bauraum zu benötigen.

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Schwenk-Aktor TA0301

Der ultraflache memetis Schwenk-Aktor kann durch eine Schwenkbewegung 4 mm Weg zurücklegen. Dabei wird nur sehr wenig Leistung benötigt.

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Kundenstimme / Victorinox AG

"Victorinox focuses on product design and quality and is always looking for ways to increase functionality. For developing a new function on one of our Travel Gear product, we approached memetis for their expertise in miniature actuation. They proved to be a very reliable project partner who acts fast and delivers what they promise. We were very pleased that memetis quickly developed a sophisticated prototype that met our full expectations. This is one of the reasons why we can thoroughly recommend the actuator solutions from memetis.“

Félix Rhyner, Head of Innovation & License Management

FGL-Aktorik eröffnet neue Anwendungsfelder

Anhaltend große Herausforderungen zur weiteren Miniaturisierung bei begrenzten Stückzahlen zeigen konventionellen Aktorik-Technologien ihre Grenzen auf. Derzeit sind im Bereich MEMS (engl. micro-electromechanical systems) verschiedene Herausforderungen zu beobachten: Anpassbarkeit auf neue Anwendungen, kontinuierliche Miniaturisierung sowie ein erhöhtes Maß an „Intelligenz“ (d.h. Komplexität, Funktionsumfang). Diese Herausforderungen werden durch Aktoren aus Formgedächtnislegierung von memetis vollständig adressiert.

Spezifische Vorteile von memetis Aktoren

Die spezifischen Vorteile von folienbasierten Formgedächtnis-Aktoren sind ein einfaches, höchst anpassbares Design, ein robustes Funktionsprinzip (elektrisches Widerstandsheizen), ein geräuschloser Betrieb und sehr hohe Arbeitsdichten im Vergleich zu anderen Aktortechnologien. Formgedächtnislegierungen bieten weiterhin Vorteile hinsichtlich ihrer Biokompatibilität. Durch die Verwendung von Folien anstelle von Drähten ergeben sich als zusätzliche Vorteile ein großes Oberfläche-zu-Volumen Verhältnis (kurze Schaltzeiten unabhängig von der Aktorkraft) und die Realisierbarkeit komplexer Strukturen (Kombination mehrerer oder mehrdimensionaler Aktoren in einem einzigen Bauteil). Als Ergebnis aktueller Forschung sind nun ermüdungsfreie Materialien mit deutlich gesteigerten Betriebszeiten (> 100 Mio. Schaltzyklen) verfügbar. Smart Materials wie Formgedächtnislegierungen erlauben in entsprechenden Systemen eine gezielte und intelligente Aktorik mittels entsprechender Steuerungselektronik und Software.

Umsetzung in kundenspezifischen Anwendungen

Mit memetis-Aktorik erhalten unsere Kunden eine völlig neue Art der Aktuierung zur Integration in die eigene Produktpalette und zur Ermöglichung neuartiger Anwendungen. Diese Aktuierung bringt in der Regel verschiedene Vorteile mit sich. memetis bietet ihren Kunden eine Aktuierung, die sich durch klare Stärken auszeichnet.

  • Flacher Aufbau und reduzierte Baumaße
  • Große Kräfte und Stellwege
  • Flexible Aktor-Designs für komplexe Bewegung
  • Geräuschlose Aktuierung
  • Lange Lebensdauer

Linearaktor
Mehrere Millimeter Stellweg für Bewegungen in der Ebene.
Spiralaktor
Große Kräfte bei Bewegungen aus der Ebene heraus.
Biegeaktor
Umsetzung von Hebebewegungen aus der Ebene.
Antagonistischer Linearaktor
Antagonistische Bewegung für verschiedene Schaltpositionen.

Eigenschaften im Überblick

Spezifische Aktorikeigenschaften zur klaren Differenzierung
01 /
Erhöhte Geschwindigkeit

Durch extrem dünne Folien spielen folienbasierte FGL-Miniatur-Aktoren von memetis die Vorteile eines großen Oberfläche-Volumen-Verhältnis klar aus und erreichen sehr geringe Schaltzeiten.

02 /
Anpassbares Design

Der einfache Aufbau der Aktoren von memetis ermöglicht sehr stabile Designs, welche sich an spezifische Markt- sowie Kundenbedürfnisse anpassen lassen. Auch komplexe Strukturen, wie mehrdimensionale Aktoren, gehören zum Leistungsspektrum von memetis.

03 /
Hohe Leistungsdichte

Folienbasierte FGL-Miniatur-Aktoren von memetis arbeiten mit großen Kräften auf kleinem Bauraum – selbst kleinste Aktoren erreichen somit Leistungsmerkmale von konventionellen Aktoren, deren Ausmaße um den Faktor 2-5 größer sind.

04 /
Konkurrenzfähige Herstellung

Das neuartige memetis-Verfahren und ausgewählte Materialien erlauben die Herstellung von konkurrenzfähigen Aktoren aus FGL. memetis-Aktoren arbeiten effizient und zuverlässig und helfen somit Kosten einzusparen.

05 /
Biokompatibel & ermüdungsarm

Die von memetis verwendeten Materialien sind biokompatibel und so auch für den Einsatz in der Medizintechnik oder Biotechnologie geeignet. Bei besonders hohen Anforderungen können ermüdungsfreie Materialien mit deutlich erhöhten Betriebszeiten (über 100 Mio. Schaltzyklen) eingesetzt werden.

06 /
Geräuschloser Betrieb

Formgedächtnislegierungen (FGL) wie sie von memetis für Aktoren verwendet werden, ermöglichen einen geräuschlosen Betrieb. Damit sind auch Anwendungsfelder möglich, welche sich durch eine erhöhte Geräusch-Sensitivität auszeichnen.

Breites Anwendungsspektrum

Heutzutage sollen verschiedene Arten der Aktuierung, also Bewegung durch technische Komponenten, in einer Vielzahl von Anwendungen untergebracht werden. Doch die bloße Umsetzung von Bewegung entspricht nicht dem Anspruch unserer heutigen Industrien. Bewegung muss auf kleinstem Bauraum mit größtmöglicher Kraft und Distanz umgesetzt werden. Die Anwendungsmöglichkeiten sind hierbei noch lange nicht erschöpft.

Einsatz- und Anwendungsbeispiele

Anwendungsspezifische Aktorik durch Technologie-Plattform

Die Einsatzbereiche der memetis Aktorik sind divers.
Unser Ziel ist es, ein möglichst konkretes Bild der Möglichkeiten zu vermitteln.
Lassen Sie uns Anwendungen in Ihrer Branche diskutieren.

01 /
Formgedächtnisaktor für Märklin Telex-Kupplung
Linearaktorik
  • Kupplung geschlossen - Martensit (Tieftemperaturphase)

    Der Aktor (blau) ist nicht erwärmt und wird durch die Kraft einer Rückstellfeder voll ausgelenkt. Die Kupplung ist geschlossen.

  • Kupplung geschlossen - Martensit (Tieftemperaturphase)

    Der Aktor (blau) ist nicht erwärmt und wird durch die Kraft einer Rückstellfeder voll ausgelenkt. Die Kupplung ist geschlossen.

  • Kupplung geschlossen - Martensit (Tieftemperaturphase)

    Der Aktor (blau) ist nicht erwärmt und wird durch die Kraft einer Rückstellfeder voll ausgelenkt. Die Kupplung ist geschlossen.

  • Kupplung öffnet sich - Phasenumwandlung

    Der Aktor wird nun zunehmend erwärmt. Die Legierung wandelt sich in ihre Gedächtnisform und baut eine Gegenkraft zur Rückstellfeder auf.

  • Kupplung öffnet sich - Phasenumwandlung

    Der Aktor wird nun zunehmend erwärmt. Die Legierung wandelt sich in ihre Gedächtnisform und baut eine Gegenkraft zur Rückstellfeder auf.

  • Kupplung öffnet sich - Phasenumwandlung

    Der Aktor wird nun zunehmend erwärmt. Die Legierung wandelt sich in ihre Gedächtnisform und baut eine Gegenkraft zur Rückstellfeder auf.

  • Kupplung offen - Austenit (Hochtemperaturphase)

    Der Aktor (rot) ist nun ausreichend erwärmt und realisiert ausreichend Kraft um die Kupplung voll zu öffnen. Ein sauberes Kuppeln ist nun möglich.

  • Kupplung offen - Austenit (Hochtemperaturphase)

    Der Aktor (rot) ist nun ausreichend erwärmt und erzeugt ausreichend Kraft, um die Kupplung voll zu öffnen. Ein sauberes Kuppeln ist nun möglich.

  • Kupplung offen - Austenit (Hochtemperaturphase)

    Der Aktor (rot) ist nun ausreichend erwärmt und erzeugt ausreichend Kraft, um die Kupplung voll zu öffnen. Ein sauberes Kuppeln ist nun möglich.

  • Kupplung offen - Austenit (Hochtemperaturphase)

    Der Aktor (rot) ist nun ausreichend erwärmt und erzeugt ausreichend Kraft, um die Kupplung voll zu öffnen. Ein sauberes Kuppeln ist nun möglich.

Das deutsche Traditionsunternehmen Gebr. Märklin & Cie. GmbH ist weltweit für seine Modelleisenbahnen bekannt und Marktführer der europäischen Modelleisenbahnbranche. memetis steuert hier ultrakompakte Linearaktorik für "noch mehr authentische Bewegung auf kleinstem Raum" bei.

Ausgangslage

Als europäischer Marktführer der Modelleisenbahnbranche verfolgt Märklin ebenso das Ziel der Innovationsführerschaft in relevanten Märkten. Es gilt die Funktionalität der detailgetreuen Märklin-Modelle stets weiter zu erhöhen und die Authentizität dabei zu wahren. Dies ermöglicht ein noch besseres Kundenerlebnis und eine starke Positionierung im Markt.


Herausforderung

Die Attraktivität der Märklin-Modelle lässt sich durch zusätzliche physikalische Funktionen, wie sie beispielsweise die neue Telexkupplung bietet, erhöhen. In den meisten Fällen steht nur ein sehr begrenzter Bauraum zur Verfügung, der zusätzlich mit der komplexen Modellelektronik oder anderen Antrieben in Konkurrenz steht. Dadurch wird eine Aktoriklösung benötigt, die bei minimalen Abmessungen eine steuerbare Bewegung mit relativ großen Stellwegen und Kräften ermöglicht.

Lösung

memetis fertigt einen Linearaktor, welcher den Anforderungen von Märklin gerecht wird: Große Kräfte und Stellwege bei möglichst geringen Abmessungen. Darüber hinaus wird realitätsnahe Bewegung und schlankes Design gewährleistet.

Kundenstimme / Gebr. Märklin & Cie. GmbH

„Wir bauen die besten Großserien-Modelllokomotiven und vermitteln das Prestige der Marke durch Wertigkeit – das bedeutet auch, dass wir […] die Grenzen der Miniaturisierung verschieben, um einen höheren Grad an Miniaturisierung zu erreichen. […] In diese Kategorie gehört auch die Verschlankung der Telex-Kupplung durch einen Miniaturaktor.“

Wolfrad Bächle, Mitgeschäftsführer der Gebr. Märklin & Cie. GmbH

Aktorik im Bereich Consumer Electronics

Kundenstimme / Busch-Jaeger Elektro GmbH

"Busch-Jaeger stellt sich ständig den höchsten Ansprüchen seiner Kunden im Hinblick auf Qualität, Sortiment und Innovation. Für unsere Smart Home Produkte und Systeme sind wir darum immer auf der Suche nach fortschrittlichen Lösungen. Das Team von memetis hat mit uns innerhalb kürzester Zeit technisch fundierte Konzepte und funktionsfähige Prototypen entwickelt. Wir sind mit dem Endergebnis sehr zufrieden und freuen uns auf weitere Projekte mit memetis.“

Tim Wehberg, Busch-Jaeger Elektro GmbH​

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