Wenn Werkstoffe sich „erinnern“

Ausgewählte metallische Legierungen haben die besondere Eigenschaft, sich nach einer bleibenden plastischen Verformung wieder an ihre ursprüngliche geometrische Form "zu erinnern" und diese erneut einzunehmen, wenn eine bestimmte physikalische Indikatorgröße auf sie einwirkt.

Dieser Vorgang wird allgemein als Memory- oder Formgedächtniseffekt bezeichnet. Er basiert auf einer austenitisch-martensitischen Phasenumwandlung und der Bildung von Zwillingsgrenzen sowie deren Verschiebung durch Umklappvorgänge. Im Falle von thermischen Formgedächtnislegierungen ist die auslösende Feldgröße die Temperatur.

Formgedächtnismaterialien sind bereits seit längerem Gegenstand der Forschung und besitzen aufgrund der Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes von der Dehnung des Materials gute Sensoreigenschaften. Darüber hinaus verfügen sie durch die Umwandlung von Austenit in Martensit bei einer bestimmten Umwandlungstemperatur über sehr gute Aktoreigenschaften.

Im Bereich der metallischen Legierungen sind heute Halbzeuge z.B. aus NiTi in Form von Drähten, Stäben, Rohren und Platten bzw. Blechen verfügbar. Grundlegende Eigenschaften (Bsp. NiTi):

  • niedrige Arbeitsfrequenzen
  • hohe Dehnungen
  • große Spannungen