Magnetischer Formgedächtnisaktor mit intrinsischer Lagesensorik

Abstract:
Diese Arbeit beschreibt Design, Herstellung und Charakterisierung eines Linearaktors basierend auf dem magnetischen Formgedächtnis-(MSM-)Effekt und einer intrinsischen Lagesensorik, die auf der Messung des lageabhängigen elektrischen Widerstandes des Formgedächtnismaterials beruht. Der MSM-Effekt erlaubt große Dehnungsänderungen durch Magnetfeld- oder Last-induzierte Umorientierung von Martensitvarianten bei kurzen Schaltzeiten im ms-Bereich und hohe Zyklenzahlen >108. In dieser Arbeit wird ein kontinuierlich positionierbarer Aktor aus einkristallinem Ni-Mn-Ga entwickelt, der mit einem Magnetfeld von 450 mT und einer Last von 1.21 MPa 3.9 % reversible Dehnung erzielt. Die gute Korrelation des elektrischen Widerstands des Materials mit der Dehnung ermöglicht den Verzicht auf eine externe Sensorik und damit kompakte Designs für Schalt- und Positionieranwendungen.