Projetando atuadores com materiais inteligentes

Atuadores essencialmente se referem a um fluxo controlado de informação e energia, consistindo de um sensor, atuador e o controle de processamento de sinais. A tecnologia de automação é sempre baseada no princípio simples: um estado ou processo é registrado por sensores e, dependendo da modificação desejada deste momento de processo, é influenciado por atuadores.

Atuadores inovadores utilizam leis físicas da natureza ou fazem uso de propriedades de processo que prevalecem no respectivo ponto do sistema de sensores ou atuadores. Em inúmeros parâmetros, esses sistemas de atuadores "inteligentes" oferecem uma infinidade de vantagens sobre as tecnologias convencionais, que muitas vezes são baseados apenas em eletroímãs (Solenóides).

A Piezo Technology muitas vezes lida com processos mais fáceis e se beneficia de sua origem inteligente. No que diz respeito à otimização de processos, custo-efetividade ou maiores requisitos de qualidade, a questão das tecnologias ideais de atuadores surge ao desenvolver sistemas atuadores. Sistemas sem requisitos de alta qualidade podem ser implementados de forma barata, mas com desvantagens a qualquer momento no nível eletromecânico com solenóides.

Atuadores piezoceres usam propriedades físicas específicas e se deformam assim que a tensão elétrica é aplicada. Este material policristalino é ferroelétrico. Ele será remantentemente polarizado aplicando uma tensão externa. Essa polarização faz da piezocerâmica um componente inteligente no desenvolvimento de sistemas eletromecânicos de duas maneiras. Por um lado, um transdutor piezo dobra dor serve como um atuador e gera movimento fornecendo tensão; Por outro lado, ele também pode servir como um sensor porque libera tensão sob a influência de força ou deformação.

Uma grande vantagem dessa tecnologia de atuador é a versatilidade e precisão do controle e a deflexão resultante. Dobradores piezo são capazes de desviar quase proporcionalmente, não reajam magneticamente e não produzam um campo magnético.

Comparado com solenóides, consumo de energia é muito menor e efeitos colaterais que poderiam influenciar um processo são evitados. O desenvolvimento do calor (por exemplo. devido ao atrito) ou ruído também é evitado. Outras vantagens, como o peso leve e o potencial de design resultante, também se refletem na redução de custos associada. Na busca por micro-movimento, microposicionamento e microfluidos, mais cedo ou mais tarde cada engenheiro de sistema acaba com as vantagens de nossa tecnologia piezo inteligente.

A deformação de um transdutor de dobra piezocerâmica pode ser integrada em sistemas de várias maneiras. Dentro de uma válvula, nossos componentes piezo são responsáveis por abrir e fechar. Como um componente inteligente, combinado com uma placa de malha perfurada, os melhores aerossóis para processos químicos podem surgir na faixa de ultrassom. Muitos processos requerem deflexões orientadas a soluções e forças de deformação. Com transdutores de dobra, estes podem ser facilmente projetados usando deflexão inteligente. Forças de até vários Newtons e deflexões de até vários milímetros podem ser facilmente implementadas. Tamanhos de cerâmica individuais começam em comprimentos de apenas 1 milímetro e são economicamente sensíveis até uma largura ou comprimento de 100 Milímetros.

Movimento em atuadores inteligentes também significa soluções inteligentes. Um sistema ideal só pode ser desenvolvido com know-how e experiência. Johnson Matthey Piezo Products tem mais de meio século de experiência e know-how. Independentemente de você estar procurando por uma piezocerâmica individual, um transdutor de dobra como um elemento atuador ou um módulo eletromecânico completo baseado em piezo, ficaremos felizes em acompanhá-lo desde conselhos e concepção até prototipagem e produção em série.