BIG things
sometimes
come in small pieces.
ACTuator Piezo elements
Warum Piezoaktoren?
Um es auf den Punkt zu bringen: Die Idee von Piezoaktuatoren ist so einfach wie wirkungsvoll. Die Aktuatoren bestehen aus einem aktivem Material, das sich im elektrischen Feld ausdehnt. Die Länge des piezoelektrischen Körpers kann auf einfache Weise durch Anlegen einer elektrischen Spannung gesteuert werden. Der Piezoeffekt ist hervorragend geeignet für die innovative Lösung von Positionierungsaufgaben. Umgekehrt, wirken Kräfte auf einen Piezostack, so werden Spannungen erzeugt. Poiezostacks sind deshalb auch ideale Bauelemente für die Realisierung von Energy Harvester bzw. Piezogenerator zur Erzeugung kleiner elektrischer Leistungen aus Vibrationen von Maschinen etc..
Highlights der Piezoaktuatorik
Piezoaktorik ist eine Festkörpertechnologie, die einzigartige High-Tech-Lösungen ermöglicht. Piezoaktorik erweitert den funktionalen Leistungsbereich etablierter Aktorprinzipien wie Hydraulik und Elektromagnetik um wesentliche Aspekte:
- Kleinster Bauraum
- Hohe Kräfte bis zu einigen Tonnen Belastbarkeit, Kraftdichte bis 400 N pro cm2..
- Stellhub bis zu 400 Mikrometer. Mehrere mm große Hubbewegungen sind mit Aktoren mit Übersetzungsgetriebe oder Biegeaktoren möglich.
- Superschnelle Reaktion: bis zu mehreren zehn kHz, zehn Mikrosekunden Anstiegszeit, und extrem hohe Beschleunigungswerte bis zu 100.000 m/s2.
- Hohe Steifigkeit. Piezoaktuatoren sind im Gegensatz zu Elektromagnete Strukturbauteile.
- Solid-State - keine Reibung, keine Verzögerung, kein Verschleiß.
- Höchste Stellwegauflösung bis in den Sub-Nanometer-Bereich.
- Halten der Position mit äußerst geringem Stromverbrauch.
- Vielfältige Bauformen (Quader, Zylinder, Rohre, Scheiben, Balken), skalierbar von mehreren zehn Zentimeter Größe bis zu mm-Dimensionen.
- Keine Erzeugung von Magnetfelder und keine Beeinflussung durch Magnetfelder.
- Konformität bezüglich Vakuum und kryogenen Umgebungen.
- Niedrige Steuerspannung (150 V).
- Einfache mechanische Schnittstellen.
- Hohe Lebensdauer geprüft bis zu mehr als 10 Milliarden Bewegungszyklen.
- Multifunktionalität mit Stell- und Sensorfunktionen wie Kraft, Druck, Beschleunigung.