DE102011010313A1 - Arrangement for creation of sensor-actuator element in adaptive component structures, has sensory actuator element whose functional components are activated by adaptive component structure - Google Patents

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Abstract

The arrangement has a sensory actuator element embedded directly into a surrounding passive component material (3), where functional components of the sensory actuator element are activated by an adaptive component structure. The sensory actuator element is formed as a part of a mechanical-electric sensor and/or actuator network for realizing supplementary functional properties of the adaptive component structure. Piezo-ceramic fibers i.e. transducer material components (1), are directly embedded into the surrounding passively material. An independent claim is also included for a method for realizing an arrangement for creation of a sensor-actuator element in adaptive component structures.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines sensorisch-aktorischen Elementes, welches direkt in einem umgebenden passiven Bauteilwerkstoff eingebettet ist und der Erzeugung funktionaler Eigenschaften in einer adaptiven Bauteilstruktur dient.The invention relates to an arrangement of a sensor-actuator element which is embedded directly in a surrounding passive component material and serves to generate functional properties in an adaptive component structure.

Das sensorisch-aktorische Element, bestehend aus elektronischen beziehungsweise elektrischen Komponenten sowie sogenannten Wandlerwerkstoff-Komponenten, die zur Erkennung und zur Veränderung einer Vielzahl von Bauteilzuständen dienen. Mögliche funktionale Eigenschaften für eine adapzive Bauteilstruktur sind zum Beispiel die bauteilintegrierte Messung und Auswertung der mechanischen Belastung, der Temperatur oder die bauteilintegrierte Erzeugung mechanischer beziehungsweise elektromagnetischer Schwingungen.The sensor-actuator element, consisting of electronic or electrical components and so-called transducer material components that serve to detect and to change a variety of component states. Possible functional properties for an adaptive component structure are, for example, the component-integrated measurement and evaluation of the mechanical load, the temperature or the component-integrated generation of mechanical or electromagnetic oscillations.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur direkten Erzeugung eines sensorisch-aktorischen Elements im Herstellungsprozess adaptiver Bauteilstrukturen. Dabei wird die Herstellung des sensorisch-aktorischen Elementes mit der Herstellung der adaptiven Bauteilstruktur in einem Prozess vereinigt.The invention also relates to a method for the direct production of a sensor-actuator element in the manufacturing process of adaptive component structures. The production of the sensor-actuator element is combined with the production of the adaptive component structure in one process.

Adaptive Bauteilstrukturen bestehen in der Regel aus passiven Bauteilwerkstoffen, wie faserverstärkte Kunststoffe oder Leichtmetalle und wie etwa faserverstärkten Kunststoffen oder Leichtmetallen und zusätzlichen sensorisch-aktorischen Elementen. Derartige adaptive Bauteilstrukturen erlauben die Interaktion mit ihrer Umwelt, indem sie sowohl Informationen speichern und austauschen als auch aktiv auf ihre Umwelt reagieren können.Adaptive component structures usually consist of passive component materials, such as fiber-reinforced plastics or light metals and such as fiber-reinforced plastics or light metals and additional sensor-actuator elements. Such adaptive component structures allow interaction with their environment by storing and exchanging information as well as by actively responding to their environment.

Erste nationale und internationale Forschungsansätze zur Integration von sensorisch-aktorischen Elementen in adaptive Strukturbauteile zielen insbesondere auf Faserverbundwerkstoffe mit duroplastischen Matrizen ab, wobei hier ein besonderer Schwerpunkt auf Einzelteilfertigungen in der Luft- und Raumfahrtanwendung liegt. Aspekte der seriengerechten Fertigung finden hierbei wenig Beachtung. Ferner sind die sensorisch-aktorischen Elemente, insbesondere die Trägerfolien oder Tragstrukturen der elektrischen und elektronischen Komponenten, kaum auf den Werkstoff der Bauteilstruktur abgestimmt. Hierdurch ist eine Inkompatibilität der sensorisch-aktorischen Elemente und des umgebenden Bauteilwerkstoffes gegeben, die im Allgemeinen zu einer unzureichenden Adhäsion und zu Fehlstellen zwischen dem sensorisch-aktorischen Element und umgebenden Bauteil führt.The first national and international research approaches to the integration of sensor-actuator elements into adaptive structural components are aimed in particular at fiber composites with thermoset matrices, with a particular focus on individual parts manufacturing in the aerospace application. Aspects of production in line with production are given little attention here. Furthermore, the sensor-actuator elements, in particular the carrier foils or support structures of the electrical and electronic components, are hardly matched to the material of the component structure. As a result, an incompatibility of the sensor-actuator elements and the surrounding component material is given, which generally leads to insufficient adhesion and defects between the sensor-actuator element and the surrounding component.

Nachteile bekannter sensorisch-aktorischer Elemente und deren Herstellungsverfahren bestehen vor allem darin, dass die Herstellung der sensorisch-aktorischen Elemente in einem separaten, weitestgehend manuellen Fertigungsprozess erfolgt, sowie deren Applikaton auf beziehungsweise Integration in den passiven Bauteilwerkstoff wenigstens einen zusätzlichen Montageschritt erfordert. Vorwiegend wird hierfür die klebetechnische Montage eingesetzt, die einen hohen Aufwand, insbesondere durch die Reinigung und Vorbehandlung der Bauteiloberfläche, Auftrag der Klebeschicht, Verpressen und Aushärten des Klebers, erfordert.Disadvantages of known sensor-actuator elements and their production methods are, above all, that the production of the sensor-actuator elements takes place in a separate, mostly manual production process, and their application to or integration into the passive component material requires at least one additional assembly step. Predominantly, the adhesive bonding installation is used for this purpose, which requires a high outlay, in particular due to the cleaning and pretreatment of the component surface, application of the adhesive layer, pressing and curing of the adhesive.

Zudem wirkt die Klebeschicht zwischen dem Wandlerwerkstoff-Modul aufgrund der geringen Steifigkeit des Klebers wie eine Pufferschicht, in der ein großer Teil der zu übertragenden funktionalen Veränderungen von sensorisch-aktorischen Elementen zum Bauteil oder vom Bauteil zum Wandlerwerkstoff-Modul aufgenommen wird, was mit einer unvollständigen Ausnutzung des Sensor-Aktor-Potenzials einhergeht.In addition, due to the low stiffness of the adhesive, the adhesive layer between the transducer material module acts as a buffer layer in which a large part of the functional changes to be transferred is absorbed by sensor-actuator elements to the component or from the component to the transducer material module, which is incomplete Exploitation of the sensor-actuator potential.

Bekannte sensorisch-aktorische Elemente bestehen zumeist aus piezoelektrischen Wandlerwerkstoff-Komponenten mit zugehörigen elektrischen beziehungsweise elektronischen Komponenten. Dabei kommen sowohl kommerziell verfügbare Makro-Faser-Verbunde als auch speziell entwickelte adaptionische Mikrosysteme auf Basis piezoelektrischer Keramiken zum Einsatz, die jedoch vorwiegend auf Trägerfolien appliziert oder mittels spezieller Klebestoffe eingebettet werden.Known sensor-actuator elements consist mostly of piezoelectric transducer material components with associated electrical or electronic components. Both commercially available macro-fiber composites and specially developed adaptionic microsystems based on piezoelectric ceramics are used, but they are predominantly applied to carrier films or embedded by means of special adhesives.

In den Druckschriften US 6629341 B2 , DE 101 12862 A1 , DE 108 29 201 A1 , DE 198 29216 B1 sowie EP 11 997 58 A2 finden sich Beschreibungen der wesentlichen Anordnungen und Verfahren.In the pamphlets US 6629341 B2 . DE 101 12862 A1 . DE 108 29 201 A1 . DE 198 29216 B1 such as EP 11 997 58 A2 Descriptions of the essential arrangements and procedures can be found.

Neuere Entwicklungen im Bereich der adaptiven Faserverbunde, bei denen piezoelektrische Bleizirkoniumtitanat-Mischkeramik-Fasern oder -Scheiben sowie die zugehörigen elektrischen und elektronischen Komponenten direkt in thermoplastische Substrate eingebettet werden, bedingen jedoch der Herstellung der sensorisch-aktorischen Elemente in einem separaten Fertigungsprozess, wie Druckschrift DE 10 2006 047 411 A1 beschreibt.However, recent developments in the field of adaptive fiber composites, in which piezoelectric lead zirconium titanate mixed ceramic fibers or disks and the associated electrical and electronic components are embedded directly into thermoplastic substrates, however, require the production of the sensor-actuator elements in a separate manufacturing process, such as publication DE 10 2006 047 411 A1 describes.

Allen bisher verfügbaren sensorisch-aktorischen Elementen ist somit gemein, dass sie in einem separaten, zumeist manuellen Herstellungsprozess gefertigt werden, der einer effizienten und wirtschaftlichen Herstellung konträr gegenübersteht und damit den breiten Einsatz in Serienprodukten des Fahrzeugbaus, der Luft- und Raumfahrttechnik und des allgemeinen Maschinenbaus behindert.All sensor-actuator elements available so far have in common that they are manufactured in a separate, mostly manual manufacturing process, which contrasts with an efficient and economical production and thus the broad use in series products of vehicle construction, aerospace engineering and general mechanical engineering with special needs.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung und ein Verfahren für sensorisch-aktorische Elemente bereit zu stellen, welche einen automatisierten, in sich geschlossenen Herstellungsprozess der adaptiven Bauteilstruktur bei optimierter Werkstoffkompatibilität erlaubt.The object of the invention is therefore to provide an arrangement and a method for sensor-actuator elements which provide an automated, self-contained Manufacturing process of the adaptive component structure with optimized material compatibility allowed.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung und ein Verfahren mit den Merkmalen nach den Ansprüchen 1 bis 16 gelöst.This object is achieved by an arrangement and a method having the features of claims 1 to 16.

Das sensorisch-aktorische Element besteht aus Funktionskomponenten, diese sind im Wesentlichen die Wandlerwerkstoff-Komponenten sowie die elektrischen beziehungsweise elektronischen Komponenten. Diese umfassen auch die Kontaktierung innerhalb des sensorisch-aktorischen Elementes, die Kontaktierung mit weiteren sensorisch-aktorischen Elementen innerhalb der adaptiven Bauteilstruktur sowie die Kontaktierung über die Systemgrenze des Bauteils hinaus, denn vorzugsweise weist die adaptive Bauteilstruktur mehrere sensorisch-aktorische Elemente auf, wobei diese zueinander in beliebiger mechano-elektrischer Anordnung stehen können.The sensor-actuator element consists of functional components, these are essentially the transformer material components and the electrical or electronic components. These also include the contacting within the sensor-actuator element, the contacting with other sensor-actuator elements within the adaptive component structure as well as the contacting beyond the system boundary of the component, because preferably, the adaptive component structure on several sensor-actuator elements, wherein these to each other can be in any mechano-electrical arrangement.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die sensorisch-aktorischen Elemente beidseitig vom passiven Bauwerkstoff umgeben, um mögliche Umwelteinflüsse auszuschließen.In an advantageous embodiment, the sensor-actuator elements are surrounded on both sides by the passive building material in order to exclude possible environmental influences.

Anordnungsseitig wird vorgeschlagen, dass die Funktionskomponenten direkt in den Fertigungsprozess der adaptiven Bauteilstruktur eingeschleust werden. Die Funktionskomponenten können dann in einem Fertigungsteilschritt kontaktiert und zu Teilen eines mechano-elektrischen Sensor- beziehungsweise Aktornetzwerkes verbunden werden, wobei die Vereinigungen aus geeigneten Funktionskomponenten und passiven Bauteilwerkstoffen ein sensorisch-aktorisches Element darstellen und mittels einer angepassten Herstellungsvorrichtung erzeugt werden. Insbesondere wird hierdurch die Prozesskette adaptiver Bauteilstrukturen verkürzt, indem die Herstellung des sensorisch-aktorischen Elements mit der Herstellung der Bauteilstruktur verschmolzen wird.On the arrangement side, it is proposed that the functional components are introduced directly into the manufacturing process of the adaptive component structure. The functional components can then be contacted in a manufacturing sub-step and connected to parts of a mechano-electrical sensor or actuator network, wherein the associations of suitable functional components and passive component materials represent a sensor-actuator element and are produced by means of an adapted manufacturing device. In particular, this shortens the process chain of adaptive component structures by fusing the production of the sensor-actuator element with the production of the component structure.

Wesentlich ist daher, dass die funktionellen Teile des sensorisch-aktorischen Elements erst während des Herstellungsprozesses der adaptiven Bauteilstruktur zusammengesetzt werden und somit zuvor nicht als vollständiges oder vorbereitetes Objekt existiert.It is therefore essential that the functional parts of the sensor-actuator element are assembled only during the manufacturing process of the adaptive component structure and thus does not previously exist as a complete or prepared object.

Die Topologie der Funktionskomponenten beziehungsweise dem hieraus gebildeten sensorisch-aktorischen Element richten sich nach der technologischen Zielstellung und wird erst während der Verfestigung des Strukturbauteils geometrisch vollständig definiert. Je nach Einbringungsart der Funktionskomponenten können planar oder räumlich gekrümmte Module entstehen.The topology of the functional components or of the sensor-actuator element formed therefrom depends on the technological objective and is only completely geometrically defined during the solidification of the structural component. Depending on the type of insertion of the functional components, planar or spatially curved modules can be created.

Die technologisch notwendige Aktivierung des sensorisch-aktorischen Elementes erfolgt wahlweise während oder nach der Bauteilherstellung, wobei unter Aktivierung jede Beeinflussung des sensorisch aktorischen Elements verstanden wird, die als technologische Voraussetzung für dessen Nutzbarmachung gelten.The technologically necessary activation of the sensor-actuator element takes place either during or after the component production, whereby activation means any influencing of the sensor-actuated element which is considered to be a technological prerequisite for its utilization.

Nachfolgend werden anhand eines Ausführungsbeispieles die erfindungsgemäße Anordnung und das zugehörige Verfahren näher erläutert. Die Figuren zeigen in einer schematischen Darstellung in:The arrangement according to the invention and the associated method will be explained in more detail on the basis of an exemplary embodiment. The figures show in a schematic representation in:

1 einen Querschnitt durch ein sensorisch-aktorisches Element mit beidseitiger Kontaktierung und vollständig umgeben von passivem Bauteilwerkstoff, 1 a cross section through a sensor-actuator element with double-sided contact and completely surrounded by passive component material,

2 Detaildarstellung eines Querschnitts durch ein sensorisch-aktorisches Element mit einseitiger Kontaktierung und vollständig umgeben von passivem Bauteilwerkstoff, 2 Detailed representation of a cross section through a sensor-actuator element with one-sided contacting and completely surrounded by passive component material,

3 eine Aufsicht auf die Funktionskomponenten des sensorisch-aktorischen Elementes bei gerichteter Ablage der piezoelektrischen keramischen Fasern, 3 a plan view of the functional components of the sensor-actuator element in directed deposition of the piezoelectric ceramic fibers,

4 eine Aufsicht auf die Funktionskomponenten des sensorisch-aktorischen Elementes bei ungerichteter Ablage der piezoelektrischen keramischen Fasern, 4 a plan view of the functional components of the sensor-actuator element in undirected deposition of the piezoelectric ceramic fibers,

5 einen Querschnitt der Fertigungseinrichtung im Verfahrensteilschritt „Herstellung des Polyurethan-Piezokeramikfaser-Verbund-Werkstoffes” 5 a cross section of the manufacturing device in the process step "production of the polyurethane piezoceramic fiber composite material"

6 Schematische Darstellung der Verfahrensschritte. 6 Schematic representation of the process steps.

Das sensorisch-aktorische Element nach dem Ausführungsbeispiel 1 besteht aus einer Wandlerwerkstoff-Komponente 1 wie zum Beispiel piezoelektrischen, keramischen Fasern und einer einseitigen Kontaktierung mit zugehörigen elektronischen Komponenten 2 sowie dem umgebenden passiven Bauteilwerkstoff 3.The sensor-actuator element according to the embodiment 1 consists of a transformer material component 1 such as piezoelectric ceramic fibers and one-sided contacting with associated electronic components 2 as well as the surrounding passive component material 3 ,

2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch die Komponenten 4 und 5 des sensorisch-aktorischen Elements. Diese stehen aufgrund durchgehender Fließstege 6 – die die Komponenten des sensorisch-aktorischen Moduls mit dem umgebenden passiven Bauteilwerkstoff verbinden – zu einem Großteil in direktem Kontakt mit dem umgebenden passiven Bauteilwerkstoff 3. Hierdurch können die Teile der Wandlerwerkstoff-Komponente 1, die in die adaptive Bauteilstruktur eingeprägte Veränderungen erkennen oder selbst einprägen. Die Teile der Wandlerwerkstoff-Komponente 1 des sensorisch-aktorischen Elementes bestehen im Ausführungsbeispiel aus piezoelektrischen, keramischen Fasern, deren gerichtete Ablage in 3 und ungerichtete Ablage in 4 dargestellt ist. Hierbei befinden sich die elektronischen Komponenten 7 und die elektrische Komponente des sensorisch-aktorischen Elementes in einer planaren Anordnung. 2 shows an enlarged cross section through the components 4 and 5 of the sensory-actuatoric element. These are due to continuous flow bars 6 - Which connect the components of the sensor-actuator module with the surrounding passive component material - for the most part in direct contact with the surrounding passive component material 3 , This allows the parts of the converter material component 1 that recognize changes in the adaptive component structure or memorize them themselves. The parts of the transformer material component 1 of the sensor-actuator element consist in the exemplary embodiment of piezoelectric, ceramic fibers, their directional filing in 3 and undirected filing in 4 is shown. Here are the electronic components 7 and the electrical component of the sensor-actuator element in a planar arrangement.

Das sensorisch-aktorische Element wird mittels eines Sprühverfahrens hergestellt. 5 zeigt hierzu den Prozesszustand. Hierbei wird durch die Faserzuführung der MFI-Verfahrenstechnik 11 ein Strom von Fasern 12 in die Faser- und Partikelzuführung geleitet. Gleichzeitig können aus zusätzlichen Zuführungen 13 ergänzende Ströme aus Partikeln und piezoelektrischen keramischen Fasern 15 beigemischt werden. Dieses Gemisch wird in der Mischkammer 17 mit einem Harz-Reaktionsgemisch benetzt.The sensor-actuator element is produced by means of a spraying process. 5 shows the process state. This is due to the fiber feed MFI process technology 11 a stream of fibers 12 directed into the fiber and particle feed. At the same time can from additional feeds 13 complementary streams of particles and piezoelectric ceramic fibers 15 be mixed. This mixture is in the mixing chamber 17 wetted with a resin reaction mixture.

Der gesamte Verfahrensablauf erfolgt gemäß den Teilschritten dargestellt in 6:

  • – Vorbereitung eines Teils der adaptiven Strukturbauteilstruktur durch Austrag eines passiven Harz-Faser-Partikel-Gemisches 22 in das untere Formwerkzeug 21, auf das im Folgenden die elektronischen/elektrischen Komponenten des sensorisch-aktorischen Elementes aufgeschichtet werden.
  • – Positionierung der Wandlerwerkstoff-Komponenten 1 durch Austrag zum Beispiel von Harz-Faser-Partikel-Piezofaser-Gemisch.
  • – Durchführung der für die Herstellung des Strukturbauteils bei geöffneter Werkzeugkavität notwendigen weiteren Prozessschritte.
  • – Schließen der Werkzeugform mit dem oberen Formwerkzeug 23 und Durchführung der für die Verfestigung der adaptiven Bauteilstruktur 24 notwendigen weiteren Prozessschritte.
The entire procedure is carried out according to the substeps illustrated in 6 :
  • Preparation of a part of the adaptive structural component structure by discharging a passive resin-fiber-particle mixture 22 in the lower mold 21 on which in the following the electronic / electrical components of the sensor-actuator element are stacked.
  • - Positioning of the transformer material components 1 by discharge for example of resin-fiber-particle piezofiber mixture.
  • - Implementation of the necessary for the production of the structural component with open mold cavity further process steps.
  • - Close the mold with the upper mold 23 and performing the for the consolidation of the adaptive component structure 24 necessary further process steps.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wandlerwerkstoff-Komponente des sensorisch-aktorischen ElementesTransformer material component of the sensor-actuatoric element
22
Elektrische/elektronische Komponenten des sensorisch-aktorischen ElementesElectrical / electronic components of the sensor-actuatoric element
33
Umgebender passiver BauteilwerkstoffSurrounding passive component material
44
Teile der Wandlerwerkstoff-KomponenteParts of the converter material component
55
Teil der elektrischen/elektronischen KomponentePart of the electrical / electronic component
66
Durchgehende Fließstege zur Verbindung des sensorisch-aktorischen Moduls mit dem BauteilwerkstoffContinuous flow ribs for connecting the sensor-actuator module with the component material
77
Elektronische Komponenten des sensorisch-aktorischen ElementesElectronic components of the sensory-actuatoric element
88th
Elektrische Komponente des sensorisch-aktorischen ElementesElectrical component of the sensory-actuatoric element
99
Orientierte piezoelektrische keramische FasernOriented piezoelectric ceramic fibers
1010
Nicht orientierte piezoelektrische keramische FasernNon-oriented piezoelectric ceramic fibers
1111
Faserzuführung der MFI-VerfahrenstechnikFiber feed of the MFI process technology
1212
Strom von Fasern aus der FaserzuführungStream of fibers from the fiber feed
1313
Zusätzliche ZuführungAdditional feeder
1414
Ergänzender Strom von Partikeln aus einer zusätzlichen ZuführungSupplementary flow of particles from an additional feeder
1515
Ergänzender Strom von piezoelektrischen keramischen Fasern aus einer zusätzlichen ZuführungSupplementary stream of piezoelectric ceramic fibers from an additional feeder
1616
Faser- und PartikelzuführungFiber and particle feed
1717
Mischkammermixing chamber
1818
Teil A des Harz-ReaktionsgemischesPart A of the resin reaction mixture
1919
Teil B des Harz-ReaktionsgemischesPart B of the resin reaction mixture
2020
Harz-Faser-Partikel-Piezofaser-GemischResin-fiber-particle mixture piezofiber
2121
Unteres FormwerkzeugLower mold
2222
Harz-Faser-Partikel-GemischResin-fiber-particle mixture
2323
Oberes FormwerkzeugUpper mold
2424
Adaptive Bauteilstruktur mit eingebettetem sensorisch-aktorischem ElementAdaptive component structure with embedded sensor-actuator element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6629341 B2 [0009] US 6629341 B2 [0009]
  • DE 10112862 A1 [0009] DE 10112862 A1 [0009]
  • DE 10829201 A1 [0009] DE 10829201 A1 [0009]
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  • EP 1199758 A2 [0009] EP 1199758 A2 [0009]
  • DE 102006047411 A1 [0010] DE 102006047411 A1 [0010]

Claims (12)

Anordnung zur Erzeugung eines sensorisch-aktorischen Elementes in adaptiven Bauteilstrukturen, dadurch gekennzeichnet, dass das sensorisch-aktorische Element direkt in den umgebenden passiven Bauteilwerkstoff (3) eingebettet ist und die Funktionskomponenten des sensorisch-aktorischen Elementes durch die Herstellung der Bauteilstruktur aktiviert werden.Arrangement for producing a sensor-actuator element in adaptive component structures, characterized in that the sensor-actuator element directly into the surrounding passive component material ( 3 ) is embedded and the functional components of the sensor-actuator element are activated by the production of the component structure. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das sensorisch-aktorische Element Teil eines mechano-elektrischen Sensor- bzw. Aktornetzwerkes zur Realisierung zusätzlicher funktionaler Eigenschaften adaptiver Bauteilstrukturen ist.Arrangement according to claim 1, characterized in that the sensor-actuator element is part of a mechano-electrical sensor or actuator network for realizing additional functional properties of adaptive component structures. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass piezokeramische Fasern direkt in den umgebenden passiven Strukturwerkstoff eingebettet sind und diese sensorisch-aktorischen Elemente direkt bei der Herstellung der entstehenden adaptiven Bauteilstruktur eingebettet werden.Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that piezoceramic fibers are embedded directly in the surrounding passive structure material and these sensor-actuator elements are embedded directly in the production of the resulting adaptive component structure. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass piezokeramische Fasern direkt in den umgebenden passiven Polyurethan-Glasfaser-Verbundwerkstoff eingebettet sind und diese sensorisch-aktorischen Elemente direkt bei der Herstellung der entstehenden adaptiven Bauteilstruktur eingebettet werden.Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that piezoceramic fibers are embedded directly in the surrounding passive polyurethane-glass fiber composite material and these sensor-actuator elements are embedded directly in the production of the resulting adaptive component structure. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die piezokeramischen Fasern gerichtet und ungerichtet abgelegt werden.Arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the piezoceramic fibers are deposited directed and non-directional. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die piezokeramischen Fasern ein- oder zweiseitig kontaktiert sind.Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that the piezoceramic fibers are contacted on one or two sides. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zugehörigen elektronischen Komponenten direkt im umgebenden passiven Polyurethan-Glasfaser-Verbundwerkstoff eingebettet sind und diese sensorisch-aktorische Elemente direkt bei der Herstellung der entstehenden adaptiven Bauteilstruktur eingebettet werden.Arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that the associated electronic components are embedded directly in the surrounding passive polyurethane-glass fiber composite material and these sensor-actuator elements are embedded directly in the production of the resulting adaptive component structure. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass unter Einsatz des sensorisch-aktorischen Elementes Veränderungen der Temperatur oder der mechanischen Belastung bestimmt werden können.Arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that changes of the temperature or the mechanical load can be determined using the sensor-actuator element. Verfahren zur Realisierung der Anordnung nach direkter Erzeugung eines sonsorisch-aktorischen Elements in adaptiven Bauteilstrukturen, dadurch gekennzeichnet, dass das sensorisch-aktorische Element direkt innerhalb des umgebenden passiven Strukturwerkstoffes erzeugt wird und kein zusätzlicher Prozess zu dessen Realisierung notwendig ist.Method for realizing the arrangement after direct generation of a sonsorisch-actuatoric element in adaptive component structures, characterized in that the sensor-actuator element is generated directly within the surrounding passive structure material and no additional process is necessary for its realization. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sequenziell oder parallel in einem geschlossenen Herstellvorgang mit nur einem Werkzeug gearbeitet wird.A method according to claim 9, characterized in that is operated sequentially or in parallel in a closed manufacturing process with only one tool. Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des sensorisch-aktorischen Elementes automatisiert abläuft.A method according to claim 9 and 10, characterized in that the production of the sensor-actuatoric element runs automatically. Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung ein kombiniertes Fasersprühverfahren mit zwei verschiedenen Faserarten eingesetzt wird.A method according to claim 9 to 11, characterized in that for the production of a combined Fasersprühverfahren is used with two different types of fibers.
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