Entwicklung einer lösbaren Schnappverbindung auf Basis von Formgedächtnislegierungen

In der vorliegenden Diplomarbeit wird untersucht, wie sich mithilfe von Formgedächtnislegierungen (FGL) eine unlösbare Schnappverbindung zu einer lösbaren verändern lässt. Da zum unlösbaren und schnappbaren Verbinden derzeit in erster Linie Verbindungsclips eingesetzt werden, dienen diese als Basis zur Integration des Gedächtniswerkstoffs. Aufgrund des hohen Leistungsvermögens von FGL-Zugdrähten sollen sie in der ausgelegten Aktorik als Stellelemente zum Lösen des Verbindungsclips dienen. Nach der additiven Fertigung erster Prototypen im 3-D-Druckverfahren sowie deren Vermessung zeigt sich dann die Funktionalität der modifizierten Schnappverbindungen. Jedoch wird festgestellt, dass der konzipierte Stellweg nicht vollständig erreicht wird. Bei der Ergründung der Ursachen werden Probleme hinsichtlich der zukünftig angestrebten Herstellung im Spritzgießverfahren identifiziert. Diese dazu führen, dass das erstellte Konzept verworfen wird. Zum Abschluss wird ein neues Funktionsmuster mit einem FGL-Biegedraht erstellt, dessen Potential schließlich als Ausgangspunkt für weiterführende Untersuchungen dienen kann.

The aim of this thesis is to create a solution that converts a permanent snap-fit into a non-permanent one by using shape memory alloys (SMA). Permanent snap-fits often can be found on connector clips. Thus, they are the basis for the integration of the memory material. Due to the high performance of SMA wires under tensile stress they are the preferred components for insertion into a connector clip to act as an active releasing element. After fabrication of a snap-fit carrying connector prototype by 3D printing its gauging in carried out and the desired movement can be observed. However, it does not achieve the anticipated operating displacement. Subsequent analysis of this observation leads to identification of problems during the moulding process. This results in the rejection of the original concept. Finally a new prototype gets created using a SMA wire under bending load that is a promising starting point for subsequent research.