Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Neue flexible Materialien erweitern die Anwendungsmöglichkeiten der Bionik

 
: Rommel, Steve

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung -IPA-, Stuttgart:
18. Anwenderforum Rapid Product Development 2013 : 13. November 2013, Stuttgart. Tagungsband
Stuttgart, 2013
S.22
Anwenderforum Rapid Product Development (RPD) <18, 2013, Stuttgart>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IPA ()
fused deposition modelling; Aktor; Bionik; Antrieb; Unterwasserbereich; Thermoplast

Abstract
Die Natur als Vorbild - mit diesem Vorsatz ist ein Unterwasseraktor entwickelt worden. Für das »3D Printed Octopus Siphon Actuator«-Projekt (OSA) entschied man sich in einem Auswahlprozess für den Oktopus. Zur Herstellung der Unterwasseraktoren standen verschiedene innovative, flexible Materialien und das generative Fertigungsverfahren Fused Deposition Modeling (FDM) zur Verfügung. Diese Kombination ermöglicht die Umsetzung vieler Freiheitsgrade für die Konstruktion und erlaubt es dem biologischen Vorbild, so gut wie möglich zu entsprechen.
Die für den OSA-Aktor im Fokus stehende Fortbewegung ohne Bodenkontakt bewerkstelligt der Oktopus durch eine körpereigene Kontraktion, mit der er Meerwasser gezielt in eine Richtung ausstoßen kann und sich so über das Rückstoßprinzip vorwärts bewegt. Das Vorschubmedium Wasser wird über Muskeln in der Mantelhöhle über den Trichter in einer gezielt steuerbaren Ausstoßrichtung verdrängt. Oktopoden können den Trichter zudem mit einem weiteren Muskel beliebig öffnen und schließen. Diese Art der Fortbewegung nutzen sie hauptsächlich für eine schnelle plötzliche Flucht, was auf eine gewisse Beschleunigungs- und Antriebseffektivität schließen lässt. Darüber hinaus ist dieses Antriebsprinzip für hohe Druckgrenzbereiche geeignet. Die Aktoren wurden mit besonders nachgiebigen thermoplastischen Materialien gefertigt, sodass der anspruchsvolle Mechanismus umgesetzt werden konnte. Nach einigen Testreihen wurden die Aktoren mittels Desmopan 385 S mit einer Shore-Härte A von 85 mittels FDM hergestellt.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-280029.html