Fertigung und Bewertung auxetischer Metamaterialien im Hinblick auf Programmierbare Materialien

Metamaterialien und Programmierbaren Materialien wird das Potentialvermacht, einen Paradigmenwechsel einzuleiten. Durch sie können funktionale Systeme in einer hochintegrierten Bauweise umgesetzt werden. Viele dieser Materialien basieren auf auxetischen Einheitszellen, die aktuell mit additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden, was einen langwierigen Produktionsprozess zu Folge hat. Ziel ist es einen serienfähigen Produktionsprozess zu entwickeln. Im Rahmen dieser Arbeit wurde zunächst ein Thermoformprozess zur Herstellung von Miura-Ori-Blättern eingesetzt. Nach einer Optimierung von Form und Prozess konnten funktionsfähige Blätter erzeugt werden. In einem weiteren Prozessschritt wurden mehrere diese Blätter gestapelt und durch Lösemittelschweißen zu einem Miura-Ori-Metamaterialverbunden. Die so gefertigten Proben wurden anschließend im Zugversuch charakterisiert. Dabei konnte das erwartete auxetische Verhalten beobachtet werden. Abschließend wird ein Ausblick gegeben, wie der in der Arbeit verwendete Prozess weiterentwickelt werden kann, um Programmierbare Materialien in Serienfertigung herzustellen.