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 neue Aktorserie PAHS von piezosystem jena erreicht eine höhere Bewegung bei ähnlicher Länge wie herkömmliche Aktoren. Mit einem mehr als 4-fach höheren Verfahrweg als normale Piezoaktoren sind sie eine perfekte Lösung, wenn der Platz begrenzt ist, aber dennoch hohe Anforderungen an die Auflösung bestehen.
PAHS Aktoren arbeiten mit dem gleichen Spannungsband von 150V und können daher leicht in bestehende Anlagen integriert werden, indem die gleichen Controller und Verstärker von piezosystem jena verwendet werden.
Ähnlich wie die PAHL-Serie besitzen sie hohe Blockierkräfte und sind in der Lage große Massen zu bewegen. Bei integrierter mechanischer Vorspannung können sie unter Zugkräften arbeiten und in dynamischen Anwendungen eingesetzt werden. Die hohe Resonanzfrequenz garantiert kurze Einschwingzeiten.
Technische Daten
(Alle Produktvariationen in der PDF unter dieser Tabelle)
EINHEIT
PAHS 40
PAHS 240
Artikelnr.
P-181-00
P-186-00
Hub@ -20…130V*
μm
40
240
Kapazität**
μF
3.5
21
Auflösung OL***
nm
0.09
0.54
Maße – Länge
mm
46
91
Durchmesser
mm
20
20
*typ. Werte mit einem 0.3mV Controller gemessen **typische Werte für Kleinsignalkapazität *** typische Werte gemessen bei -20 V … +130 V
