Concevoir des actionneurs avec des matériaux intelligents

Les actionneurs font essentiellement référence à un flux contrôlé d'informations et d'énergie, composé d'un capteur, l'actionneur et la commande de traitement du signal. La technologie d'automatisation est toujours basée sur le principe simple: un état ou un processus est enregistré par des capteurs et, en fonction de la modification souhaitée de ce moment de processus, est influencé par les actionneurs.

Les actionneurs innovants utilisent les lois physiques de la nature ou utilisent les propriétés de processus qui prévalent au point respectif du système de capteur ou d'actionneur. Dans de nombreux paramètres, ces systèmes d'actionneurs "intelligents" offrent une multitude d'avantages par rapport aux technologies conventionnelles, qui sont souvent basés uniquement sur des électro-aimants (solénoïdes).

La technologie Piezo gère souvent les processus plus facilement et bénéficie de son origine intelligente. Concernant l'optimisation des processus, rapport coût-efficacité ou exigences de qualité plus élevées, la question des technologies d'actionneurs optimales se pose lors du développement de systèmes d'actionneurs. Des systèmes sans exigences de qualité élevées peuvent être mis en œuvre à moindre coût mais avec des inconvénients à tout moment au niveau électromécanique avec des solénoïdes.

Les actionneurs piézocéramiques utilisent des propriétés physiques spécifiques et se déforment dès que la tension électrique est appliquée. Ce matériau polycristallin est ferroélectrique. Il sera polarisé de manière rémanente en appliquant une tension externe. Cette polarisation fait de la piézocéramique un composant intelligent dans le développement de systèmes électromécaniques de deux manières. D'un côté, un transducteur de flexion piézo sert d'actionneur et génère un mouvement en fournissant une tension; d'autre part, il peut également servir de capteur car il libère une tension sous l'influence d'une force ou d'une déformation.

Un grand avantage de cette technologie d'actionneur est la polyvalence et la précision du contrôle et la déviation qui en résulte. Les cintreuses piézo sont capables de dévier presque proportionnellement, ne réagissent pas magnétiquement et ne produisent pas de champ magnétique.

Par rapport aux solénoïdes, la consommation d'énergie est beaucoup plus faible et les effets secondaires qui pourraient influencer un processus sont évités. Le développement de la chaleur (par exemple. à cause du frottement) ou le bruit est également évité. D'autres avantages tels que la légèreté et le potentiel de conception qui en résulte se reflètent également dans la réduction des coûts associée. A la recherche du micro-mouvement, micro-positionnement et microfluidique, tôt ou tard, chaque ingénieur système se retrouve avec les avantages de notre technologie piézo intelligente.

La déformation d'un transducteur de flexion piézocéramique peut être intégrée dans des systèmes de diverses manières. Dans une vanne, nos composants piézo sont responsables de l'ouverture et de la fermeture. En tant que composant intelligent, combiné avec une plaque de maille perforée, les aérosols les plus fins pour les processus chimiques peuvent survenir dans la gamme des ultrasons. De nombreux processus nécessitent des déflexions et des forces de déformation orientées vers la solution. Avec transducteurs de courbure, ceux-ci peuvent être facilement conçus à l'aide d'une déviation intelligente. Des forces allant jusqu'à plusieurs Newtons et des déviations allant jusqu'à plusieurs millimètres peuvent être facilement mises en œuvre. Les tailles de céramique individuelles commencent à des longueurs de seulement 1 millimètre et sont économiquement raisonnables jusqu'à une largeur ou une longueur de 100 millimètres.

Le mouvement dans les actionneurs intelligents signifie également des solutions intelligentes. Un système optimal ne peut être développé qu'avec le savoir-faire et l'expérience. Johnson Matthey Piezo Products a plus d'un demi-siècle d'expérience et de savoir-faire. Que vous recherchiez ou non une piézocéramique individuelle, un transducteur de flexion en tant qu'élément d'actionnement ou un module électromécanique complet à base de piézo, nous serons heureux de vous accompagner du conseil et de la conception au prototypage et à la production en série.