Mechanisches Einwirken wird in vielen technischen Verfahren eingesetzt, z. B. beim Abbruch von Beton durch Meißeln, bei der Körperschallanalyse, bei der Trittschallanalyse von ausgedehnten Strukturen, bei der Charakterisierung von Materialeigenschaften bei hohen Dehnungsgeschwindigkeiten und bei der Prüfung der Eindringhärte.
Zur Erzeugung eines Schocks wird in einer Startphase ein Körper aus harter Masse (z.B. ein Hammerkopf) beschleunigt und prallt innerhalb von μs auf ein hartes Gegenstück (z.B. Meißel).
Die Start- und Kontaktphasen eines Aufprallszenarios lassen sich nur schwer exakt reproduzieren. Gängige Aufbauten für die Präzisionsschockmessung erlauben keine hohen Wiederholraten. Eine weitere Herausforderung ist der genaue Zeitpunkt des Aufpralls. Inzwischen erfordern Verbundwerkstoffe immer genauere Prüfmethoden.
hpower-Schockgeneratoren verfolgen einen anderen Ansatz. Unsere Piezotechnologie verwendet ein adaptives Schockerzeugungsprinzip, bei dem die Schockparameter und das Timing durch die elektrischen Antriebsbedingungen gesteuert werden. Dadurch besitzen die Piezo-hpower-Systeme Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen.
Geschwindigkeit und Kraft ist eine leistungsstarke Kombination, die sich oft nur schwer gleichzeitig erreichen lässt. In den meisten Fällen muss das eine geopfert werden, um das andere zu erreichen. Herkömmliche Lösungen müssen verschiedene Technologien, z. B. Hydraulik und mechanische Antriebe, platz- und kostaufwändig kombinieren, um beides zu verbinden.
Mit unserer PiSha-Shakerserie haben wir unsere hochleistungsfähigen Systeme weiterentwickelt zu stabilen, äußerst dynamischen Produkten. Shaker der Hpower-Serie liefern Geschwindigkeiten von bis zu 100 kHz bei einer Kraft von bis zu 10 kN, und das bei einer Länge von weniger als 100 mm. Die Systeme sind vorgespannt und gekapselt, um Spitzenleistungen unter hochdynamischen Betriebsbedingungen zu ermöglichen. Sie werden häufig für Anwendungen wie HALT (Highly Accelerated Lifecyle Testing), für kleine elektronische Komponenten wie MEMS und andere Formen der Materialprüfung eingesetzt.
hpower-Shaker können äußerst schnell arbeiten. Sie können hohe Kraftmodulationen erzeugen und große Massen bewegen. Um die besten Ergebnisse und die besten technischen Parameter zu erzielen, müssen hpower-Shaker für jede Anwendung optimiert werden. Für diese technischen High-End-Lösungen gibt es keine Standardaktoren von der Stange.
Technische Daten
(Alle Produktvarianten im Datenblatt unter dieser Tabelle)
Ringaktoren sind eine zylindrische Konstruktion mit offener Innenapertur. Im Vergleich zu Stapelaktoren besitzen Ringaktoren eine höhere Biegestabilität, ein besseres Wärmemanagement und ermöglichen den Zugang zur Achse des Systems. Bei gleichem Volumen an PZT-Material hat ein Ringaktuator einen größeren Gesamtdurchmesser, was zu einer höheren Stabilität gegenüber Druckkräften führt. Durch die insgesamt größere Oberfläche wird Wärme schneller aus dem System abgeleitet, so dass sie bei wesentlich höheren Frequenzen als Stapelaktoren betrieben werden können, ohne zu überhitzen. Die hpower-Ring-Serie wird mit oder ohne Vorspannung und mit oder ohne Gehäuse angeboten.
Unsere Ringaktoren erreichen einen Hub bis 130µm, während sie gleichzeitig Kräfte bis 35 kN erzeugen können.
hpower Ringe können flexibel eingesetzt werden, da sie für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen angepasst werden sowie mit Thermostabilitäts- und Kühloption ausgestattet werden können. Auch ein axialer Kabelausgang ist möglich.
Technische Daten
(Alle Produktvarianten in der PDF unter dieser Tabelle)
hpower Stapelaktoren bestehen aus PZT-Keramiken, optimiert für hohe Leistung und Dynamik. hpower Stapelaktoren besitzen eine einzigartige, piezosystem jena spezifische Stapelbauform und dienen als unkomplizierte Lösung für viele Anwendungen. Diese Aktoren bieten einen Bewegungsbereich von bis zu 260 µm und auf Wunsch auch mehr – mit Kräften von bis zu 50kN.
Alle unsere Stapelaktoren sind sowohl mit als auch ohne Vorspannung erhältlich. Vorgespannte Aktoren ermöglichen eine erhöhte Dynamik, indem sie das System vor problematischen Zugkräften schützen. Das Gehäuse der Aktoren schützt sie vor Umwelteinflüssen und kann erweitert werden, um den Betrieb unter Vakuumbedingungen und eine höhere Thermostabilität für längere Laufzeiten zu ermöglichen. In alle unsere Aktoren können auch Beschleunigungs-/Kraftmess- und Positionssysteme integriert werden.
Die PSt-Serie wird ohne Gehäuse und ohne Vorspannung geliefert. Die Serie PSt VS wird mit Gehäuse und Vorspannung geliefert. Es gibt eine große Auswahl an hpower-Hochleistungsaktoren (Stapel und Ringe) für Anwendungen wie Materialprüfung und Stoßerzeugung.
Technische Daten
(Alle Produktvariationen in der PDF unter dieser Tabelle)
Ringaktoren der Serie RA bestehen aus einer Vielzahl durchkontaktierter Keramikscheiben. Im Vergleich zur Röhrchenaktoren erreichen sie eine höhere Steifigkeit und eine bis zu zweimal so große Ausdehnung.
Ringaktoren der Serie RA sind von einem Gehäuse umschlossen und mechanisch vorgespannt, so dass sie in dynamischen Anwendungen eingesetzt werden können. Sie sind als Open-Loop Variante verfügbar, sowie als Closed-Loop-Version mit integriertem Dehnungsmessstreifen.
Optional ist eine Aufschraubplatte für ein einfaches Anbringen von Spiegeln erhältlich.
Technische Daten
(Alle Produktvariationen in der PDF unter dieser Tabelle)
4 Beispielprodukte
EINHEIT
RA 12/24
RA 50/35
RA 12/24SG
RA 50/35SG
Art. #
P-401-10
P-406-10
P-401-11
P-406-11
Hub Open Loop (±10%)*
μm
12
50
–
–
Hub Closed Loop (±0.2%)
μm
–
–
10
40
Kapazität (±20%)**
μF
2.9
24
2.9
24
Steifigkeit
N/μm
160
80
160
80
Auflösung Open Loop***
nm
0.03
0.1
–
–
Auflösung Closed Loop
nm
–
–
0.5
2.0
Maße – L
mm
36.5
70.5
36.5
70.5
äußerer Durchmesser
mm
24
35
24
35
*typische Werte gemessen mit NV 40/1 CLE Controller. ** typische Werte für Kleinsignalkapazität. ***Die Auflösung wird nur durch das Rauschen des Controllers begrenzt.
