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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
„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.“
"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.“