Neuartige Integrationsmethode von piezoelektrischen Elementen kombiniert mit NiTi-Vorspannelementen für die Dämpfung von Makro- und Mikroschwingungen.
Das Pulverbettschmelzen für Metalle (PBF-LB/M) ist ein aufstrebendes Verfahren der additiven Fertigung, mit dem komplexe metallische Strukturen hergestellt werden können, die mit konventionellen Fertigungsverfahren nicht möglich sind.
Diese Vorteile der Designfreiheit und der Herstellbarkeit werden in der Luft- und Raumfahrt häufig zusammen mit der Topologieoptimierung genutzt, um Bauteile mit geringer Masse und hoher Steifigkeit herzustellen.
Allerdings entstehen bei der additiven Fertigung monolithische Strukturen, die zu schwach gedämpften Resonanzschwingungen führen, welche z.B. für montierte Geräte gefährlich sind. Die Integration von piezoelektrischen Elementen ist die Grundlage für die Dämpfung dieser Strukturen.
Sie sind in der Lage, mechanische (Schwingungs-)Energie in elektrische Energie umzuwandeln und Letztere abzuführen. Mit dieser piezoelektrischen Dämpfungstechnik können die Eigenfrequenzen adaptiv eingestellt werden, was mit herkömmlichen Dämpfungstechniken nicht ohne weiteres möglich ist.
Zunächst muss der Piezo in eine Struktur integriert und entsprechend der Empfehlung des Herstellers vorgespannt werden.
Bei inspire haben wir eine neuartige Integrationsmethode entwickelt und den Piezo erfolgreich mit einem NiTi-Vorspannelement vorgespannt.
Dieses Konzept hat aufgrund der Kombination von NiTi und Piezo ein hohes Potenzial für die Dämpfung von Makro- und Mikroschwingungen.
