Spielfrei, präzise und so klein wie möglich: Herausforderungen, mit denen Motorenhersteller heute immer häufiger konfrontiert werden. Die Lösung sind Direktantriebe, die nicht nur den Gesamtwirkungsgrad verbessern – ohne Getriebe entfallen vielmehr auch die problematischen Bewegungsungenauigkeiten. Piezoelektrische Motoren des schwedischen Unternehmens Piezomotor bieten im Gegensatz zu herkömmlichen Direktantrieben noch den großen Vorteil der Selbsthemmung: Sie garantieren spielfreie Bewegungen mit Nanometer- oder sogar Sub-Nanometer-Auflösung.
Piezoelektrizität bewirkt eine Verformung bestimmter Keramiken beim Anlegen einer Spannung. PiezoMotor verwendet in den Motoren die so genannten Piezo-Legs: Beine aus Keramik, die durch Spannung sowohl verlängert als auch seitlich gebogen werden können (Bild oben). Die paarweise angeordneten Beine treiben die Linear- und rotierenden Motoren an und bewirken so eine Bewegung im Submikrometer- bis Nanometerbereich.
Verriegelung ohne Leistungsaufnahme
Die Antriebsstange im Motor steht in direktem Kontakt zum bewegenden Objekt und zu den Piezoelementen im Motor. Die Reibungskopplung zwischen den Schenkeln und der Antriebsstange verursacht die begehrte Spielfreiheit, extrem kurze Reaktionszeit und hohe Auflösung. Der Direktantrieb ermöglicht darüber hinaus die starke Verriegelung ohne Leistungsaufnahme bei Stillstand, da Klemmen und Vortrieb von denselben Aktoren übernommen werden. Die Kraftkapazität eines Piezo-Legs-Motors hängt vom Volumen des in den Beinen verwendeten Piezomaterials ab und kann von wenigen Newton bis zu einigen hundert Newton skaliert werden.
Spielfreiheit, hohe Haltekraft im ausgeschalteten Zustand sowie große Miniaturisierbarkeit wissen viele Anwender zu schätzen. Da die Piezomotoren darüber hinaus wartungsarm und vakuumtauglich sind sowie ohne Magnetfelder arbeiten, sind sie für eine große Auswahl von OEM-Anwendungen mit Fokus auf hochgenauer Positionierung attraktiv.
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