Magnetorheologische Flüssigkeiten

Magnetorheologische Flüssigkeiten (MRF) sind Suspensionen von magnetisierbaren Partikeln in einer Trägerflüssigkeit. Beim Anlegen eines Magnetfeldes versteift sich die Flüssigkeit reversibel innerhalb weniger Millisekunden infolge der magnetischen Wechselwirkungen zwischen den Partikeln.

Die für die Versteifung charakteristische Schubspannung steigt dabei mit der magnetischen Flussdichte um einen Faktor von bis zu etwa 100 kontinuierlich an. Dieser starke Versteifungseffekt der MRF lässt  sich für zahlreiche Technologien wie adaptive Dämpfer, steuerbare Kupplungen und Bremsen, haptische Aktorik sowie schaltbare Oberflächenversteifung nutzen.

Die Partikel in der MRF bestehen in der Regel aus Carbonyleisen. Als Trägerflüssigkeiten dienen meist Mineralöle oder synthetische Öle (Polyalfaolefine) sowie Siliconöle, doch sind je nach Anforderung auch andere Trägerflüssigkeiten möglich. Additive verhindern u.a. das Absetzen der Partikel.

Am Center Smart Materials wurden bereits zahlreiche MRF-Rezepturen entwickelt und können bei Bedarf für spezielle Anforderungen angepasst werden. Die Herstellung erfolgt in Batches bis zu 2 Litern.

Zur Bestimmung der rheologischen Eigenschaften der MRF bei verschiedenen Temperaturen und Schergeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Magnetfeld stehen entsprechende Messverfahren bereit. Weitere anwendungsrelevante Informationen über die MRF erhält man außerdem durch Nachstellen des gewünschten Effekts in einem applikationsnahen Demonstrator wie z.B. einem Dämpfer oder einer Kupplung.

 

Kompetenzen zu:

  • Steuerung der Zusammensetzungs-Eigenschafts-Beziehungen von MRF
  • Magnetischen Partikelmaterialien für MRF
  • Oberflächenmodifizierung von magnetischen Partikeln
  • Sedimentationsstabilisierung von MRF mit Additiven
  • Herstellverfahren für MRF


Angebot:

  • Entwicklung von kundenspezifischen MRF
  • Herstellung von individuell angepassten MRF in Batches von bis zu 2 Litern
  • Anpassung von Fertigungsverfahren für MRF
  • Charakterisierung und Testen von MRF
© Fraunhofer ISC

Unversteifte MRF ohne Magnetfeld.

© Fraunhofer ISC

Versteifung einer MRF im Magnetfeld.