Aandrijvingen ontwerpen met slimme materialen
Actuatoren verwijzen in wezen naar een gecontroleerde stroom van informatie en energie, bestaande uit een sensor, actuator en de signaalverwerkingsbesturing. Automatiseringstechnologie is altijd gebaseerd op het eenvoudige principe:: een toestand of proces wordt geregistreerd door sensoren en, afhankelijk van de gewenste wijziging van dit procesmoment, wordt beïnvloed door actuatoren.
Innovatieve actuatoren maken gebruik van natuurwetten of maken gebruik van proceseigenschappen die gelden op het betreffende punt van de sensor of het actuatorsysteem. In tal van parameters, deze "slimme" actuatorsystemen bieden een groot aantal voordelen ten opzichte van conventionele technologieën, die vaak alleen op elektromagneten zijn gebaseerd (elektromagneten).
Oplossing op maat gemaakte slimme actuatoren
Piezo-technologie verwerkt processen vaak gemakkelijker en profiteert van zijn slimme oorsprong. Betreffende procesoptimalisatie, kosteneffectiviteit of hogere kwaliteitseisen, de vraag naar optimale actuatortechnologieën rijst bij het ontwikkelen van actuatorsystemen. Systemen zonder hoge kwaliteitseisen kunnen op elk moment goedkoop maar met nadelen op elektromechanisch niveau worden geïmplementeerd met elektromagneten.
Piëzokeramische aandrijvingen gebruiken specifieke fysieke eigenschappen en vervormen zodra elektrische spanning wordt aangelegd. Dit polykristallijne materiaal is ferro-elektrisch. Het zal remantent worden gepolariseerd door een externe spanning toe te passen. Deze polarisatie maakt piëzokeramiek op twee manieren een slim onderdeel in de ontwikkeling van elektromechanische systemen. Aan de ene kant, een piëzo-buigtransducer dient als actuator en genereert beweging door spanning te leveren; aan de andere kant, het kan ook als sensor dienen omdat het onder invloed van kracht of vervorming spanning afgeeft.
Een groot voordeel van deze actuatortechnologie is de veelzijdigheid en nauwkeurigheid van de besturing en de resulterende afbuiging. Piëzobuigers kunnen bijna proportioneel afbuigen, reageren niet magnetisch en produceren geen magnetisch veld.
Vergeleken met solenoïden, het energieverbruik is veel lager en bijwerkingen die een proces kunnen beïnvloeden worden vermeden. De ontwikkeling van warmte (Bijvoorbeeld. door wrijving) of lawaai wordt ook vermeden. Verdere voordelen zoals een laag gewicht en het resulterende ontwerppotentieel worden ook weerspiegeld in de bijbehorende kostenreductie. Op zoek naar microbeweging, micro-positionering en microfluïdica, vroeg of laat krijgt elke systeemingenieur de voordelen van onze slimme piëzo-technologie.
Technologische innovaties realiseren
De vervorming van een piëzo-keramische buigtransducer kan op verschillende manieren in systemen worden geïntegreerd. Binnen een klep, onze piëzo-componenten zijn verantwoordelijk voor het openen en sluiten. Als een intelligent onderdeel, gecombineerd met een geperforeerde gaasplaat, in het ultrasone bereik kunnen de fijnste aerosolen voor chemische processen ontstaan. Veel processen vereisen oplossingsgerichte doorbuigingen en vervormingskrachten. Met buigtransducers, deze kunnen eenvoudig worden ontworpen met behulp van slimme doorbuiging. Krachten tot enkele Newtons en doorbuigingen tot enkele millimeters kunnen eenvoudig worden gerealiseerd. Individuele keramische maten beginnen bij lengtes van slechts 1 millimeter en zijn economisch verantwoord tot een breedte of lengte van 100 millimeter.
Beweging in slimme actuatoren betekent ook slimme oplossingen. Een optimaal systeem kan alleen worden ontwikkeld met kennis en ervaring. Johnson Matthey Piezo Products heeft meer dan een halve eeuw ervaring en knowhow. Of u nu op zoek bent naar een individuele piëzokeramiek, een buigtransducer als actuatorelement of een complete elektromechanische module op basis van piëzo, wij begeleiden u graag van advies en conceptie tot prototyping en serieproductie.