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)
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)
Die Aktoren der Serie P/S besitzen ein, die Keramik hermetisch umschließendes Gehäuse. Dieses einzigartige, geschlossene Design ermöglicht den Einsatz des Piezoaktors sowohl unter aggressiven Medien als auch in feuchten Umgebungsbedingungen. Der Aktor wird vom Gehäuse fest umspannt. Somit ist ein mechanisches Spiel ausgeschlossen.
Das M3-Gewinde in der Bodenplatte ermöglicht eine leichte Adaption in vorhandene Systeme und garantiert eine genaue Fixierung.
Je nach Ausführung stehen Aktoren mit einem Hub von 18 µm bis 70 µm zur Verfügung.
Technische Daten
(Alle Produktvariationen in der PDF unter dieser Tabelle)
3 Beispielprodukte
EINHEIT
P18/S08
P50/S13
P7/S22
Art. #
P-752-30
P-755-00
P-757-50
Hub (±10%)*
μm
18
50
70
Kapazität (±20%)**
μF
0.5
4.5
21.6
Steifigkeit
N/μm
11.1
16
48.6
Auflösung***
nm
0.03
0.1
0.14
Maße – L
mm
30
71
90.5
Durchmesser
mm
8
12
20
*typische Werte gemessen mit NV 40/3 Controller. ** typische Werte für Kleinsignalkapazität. ***Die Auflösung wird nur durch das Rauschen des Controllers begrenzt.
Die Aktoren der Serien PA, PA/T und PAHL sind Multilayer-Piezoaktoren in Stapelbauweise und mit einer integrierten mechanischen Vorspannung versehen. Durch die daraus resultierende hohe Resonanzfrequenz sind sie für Anwendungen mit höchster Dynamik ideal geeignet. Die Fähigkeit, große Kraft zu erzeugen und hoher Massenbelastung standzuhalten, macht sie besonders geeignet für Maschinen im Werkzeug und Anlagenbau sowie dynamische Abtastsysteme. Diese Aktoren haben je nach Serie einen einheitlichen Durchmesser von 14 oder 20 mm. Dehnungsmessstreifen (DMS) werden für Systeme mit geschlossenem Regelkreis verwendet.
Die Aktoren sind mit Schrauben oder Klemmen am Fußstück zu befestigen. Seitliche Kräfte oder Zugkräfte dürfen weder beim Einbau noch beim Betrieb aufgebracht werden.
Der Aktorkopf ist in drei Ausführungen erhältlich: als Standard mit rundem Kopfstück, optional mit flachem Kopf und auf Wunsch mit M3-Gewinde.
PA Serie – Technische Daten
(Alle Produktvariationen in der PDF unter dieser Tabelle)
4 Beispielprodukte
EINHEIT
PA 8/14
PA 120/14
PA 8/14 SG
PA 120/14 SG
Art. #
B-201-00
B-214-00
B-201-01
B-214-01
Hub Open-Loop (-10/+20%)*
μm
10
140
–
–
Hub Closed-Loop (±0.2%)*
μm
–
–
8
112
Kapazität (±20%)**
μF
0.8
12.6
0.8
12.6
Steifigkeit
N/μm
85
6
85
6
Auflösung im Open-Loop***
nm
0.02
0.29
–
–
Auflösung im Closed-Loop***
nm
–
–
0.1
2.8
Maße – L
mm
28
145
28
145
Durchmesser
mm
14
14
14
14
*typische Werte gemessen mit NV 40/3 Controller (closed-loop NV 40/3 CLE). **typische Werte für Kleinsignalkapazität. ***typische Werte gemessen bei -20 V … +130 V.
PA/T Serie – Technische Daten
(Alle Produktvariationen in der PDF unter dieser Tabelle)
4 Beispielprodukte
EINHEIT
PA 35/T14
PA 120/T14
PA 35/T14 SG
PA 120/T14 SG
Art. #
P-354-00
P-360-00
P-354-01
P-360-01
Bewegung im Open-Loop (-10/+20%)*
μm
42
125
–
–
Bewegung im Closed-Loop (±0.2%)*
μm
–
–
34
100
Kapazität (±20%)**
μF
3.6
10.8
3.6
10.8
Steifigkeit
N/μm
20
7
20
7
Auflösung im Open-Loop***
nm
0.08
0.25
–
–
Auflösung im Closed-Loop***
nm
–
–
0.7
1.0
Maße – L
mm
53
125
53
125
Durchmesser
mm
14
14
14
14
*typische Werte gemessen mit NV 40/3 Controller (closed-loop NV 40/3 CLE). **typische Werte für Kleinsignalkapazität. ***typische Werte gemessen bei -20 V … +130 V.
PAHL Serie – Technische Daten
(Alle Produktvariationen in der PDF unter dieser Tabelle)
4 Beispielprodukte
EINHEIT
PAHL 18/20
PAHL 200/20
PAHL 18/20 SG
PAHL 200/20 SG
Art. #
P-171-00
P-180-00
P-171-01
P-180-01
Bewegung im Open-Loop (-10/+20%)*
μm
21
200
–
–
Bewegung im Closed-Loop (±0.2%)*
μm
–
–
17
160
Kapazität (±20%)**
μF
7
70
7
70
Steifigkeit
N/μm
165
17
165
17
Auflösung im Open-Loop***
nm
0.04
0.4
–
–
Auflösung im Closed-Loop***
nm
–
–
0.4
4.0
Maße – L
mm
36
198
40
198
Durchmesser
mm
20
20
20
20
*typische Werte gemessen mit NV 40/3 Controller (closed-loop NV 40/3 CLE). **typische Werte für Kleinsignalkapazität. ***typische Werte gemessen bei -20 V … +130 V.
