100 Milliarden Zyklen

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Piezoaktoren, zuverlässig in Industrie und Forschung

Die Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Piezoaktoren hängen stark von den Umgebungsbedingungen am Einsatzort ab. Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Betriebsspannung können sie erheblich beeinträchtigen. Abhilfe schaffen optimierte Materialien und Herstellungsverfahren, ein entsprechender Aufbau und die Wahl der geeigneten Isolierung.

Keramisch isolierte Hochleistungs-Piezoaktoren: langlebig auch unter erschwerten Einsatzbedingungen. In Industrie, Life-Science und Mikroskopie ebenso wie in Medizintechnik und Forschung beweisen die Multilayer-Aktoren immer wieder ihre Qualitäten. Bild: PI Ceramic
Keramisch isolierte Hochleistungs-Piezoaktoren: langlebig auch unter erschwerten Einsatzbedin-gungen. In Industrie, Life-Science und Mikro-skopie ebenso wie in Medizintechnik und Forschung beweisen die Multilayer-Aktoren immer wieder ihre Qualitäten.
Bild: PI Ceramic

Bei den PICMA-Aktoren von PI Ceramic (vgl. Firmenkasten) ist die eigentliche Piezokeramik – ein monolithischer Block, dessen aktive Schichten aus dünnen keramischen Folien bestehen – von einer vollständig keramischen Isolierschicht umgeben (Bild). Sie schützt vor Luftfeuchtigkeit und gegen Ausfälle durch erhöhten Leckstrom. In Industrie, Life-Science und Mikroskopie ebenso wie in Medizintechnik und Forschung beweisen die Multilayer-Aktoren immer wieder ihre Qualitäten: Es sind keine Ausfälle im Feld zu beobachten.

Qualitätsbewusstsein und sorgfältige Prozessüberwachung vom Pulver bis zur Auslieferung zahlen sich eben aus“, so Dr. Karl Spanner, Geschäftsführer bei Physik Instrumente (PI). „Wir selbst setzen die PICMA Mulitlayer-Aktoren unserer Tochterfirma seit über zehn Jahren in unseren Piezo-Nanopositioniersystemen ein.“

Lebensdauer und Leistungsfähigkeit beweisen die Piezoaktoren aus dem thüringischen Lederhose seit mittlerweile zwei Jahren sogar auf dem Mars, wo sie im Probenanalysesystem der Laboreinheit CheMin beim Marsrover Curiosity im Einsatz sind. Davor mussten sie eine umfangreiche Qualifizierung und Prüfung über sich ergehen lassen. Dabei ergaben die ausführlichen Performance- und Lebensdaueruntersuchungen der NASA, dass diese Aktoren dank ihres patentierten Aufbaus selbst nach 100 Milliarden (1011) Zyklen noch 96 % ihrer ursprünglichen Auslenkung erreichten. Geringe Ansteuerspannungen in der Größenordnung von 100 V, Ansprechzeiten im Bereich weniger µs sowie eine minimale Leistungsaufnahme beim Halten der Position sind weitere Eigenschaften, die die zuverlässigen Aktoren für viele Anwendungsbereiche interessant machen. Dank moderner Produktionstechnik lassen sich die Multilayer-Aktoren zudem in nahezu beliebigen Formen fertigen.

Leseranfragen bitte direkt an Physik Instrumente (PI)

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PI Ceramic
PI Ceramic, ein Tochterunternehmen von PI (Physik Instrumente in Karlsruhe) mit Sitz im thüringischen Lederhose, ist eines der weltweit führenden Unternehmen auf dem Gebiet aktorischer und sensorischer Piezoprodukte. Derzeit beschäftigt PI Ceramic über 220 Mitarbeiter, darunter allein 40 Ingenieure, in der Piezoforschung, -entwicklung und -herstellung. Breitgefächertes Know-how im komplexen Entwicklungs- und Herstellungsprozess funktionskeramischer Bauelemente verbunden mit modernster Ausstattung gewährleisten hohe Qualität, Flexibilität und Liefertreue. Das Unternehmen liefert piezokeramische Lösungen für alle wichtigen High-Tech-Märkte, angefangen von der Industrieautomation und Halbleiterindustrie über Medizintechnik, Maschinenbau und Feinwerktechnik bis hin zu Luft- und Raumfahrt sowie dem Automobilbereich.

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