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Antrieb Partnerschaft für Präzisionsmotoren

Redakteur: Julia Engelke

Piezo Motion hat die Vertriebspartnerschaft mit Serticom bekanntgegeben. Die neue Partnerschaft soll dazu beitragen, das bestehende Präzisionsprodukt-Portfolio von Serticom zu erweitern und eröffnet die Möglichkeit, innovative Piezomotoren für Motion-Anwendungen in verschiedenen Branchen in den europäischen Markt einzuführen.

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Serticom treibt seine Produktlinie mit Piezo Motions umfangreichen Rotary- und Linearmotoren-Sortiment weiter voran.
Serticom treibt seine Produktlinie mit Piezo Motions umfangreichen Rotary- und Linearmotoren-Sortiment weiter voran.
(Bild: Serticom)

Piezo Motion Corp., nach eigenen Angaben Marktführer und Innovator der Präzisions-Motortechnik, gibt die Vertriebspartnerschaft mit Serticom B.V., einem Unternehmen auf dem Markt der industriellen elektronischen Komponenten und Bewegungssteuerungssysteme, bekannt. Die Vertriebspartnerschaft erstreckt sich auf Niederlande, Belgien, Luxemburg, Deutschland, Österreich und die Schweiz.

Serticom treibt seine Produktlinie mit Piezo Motions umfangreichen Rotary- und Linearmotoren-Sortiment weiter voran. Die Präzisionsmotoren von Piezo Motion bieten eine neue Technologie in Verbindung mit einem interessanten Preis-Leistungsverhältnis. Die stabilen Präzisionsmotoren wurden für den OEM-Markt entwickelt, hier u. a. im Bereich der Medizintechnik, dem industriellen Bereich sowie für den Bereich Luftfahrt, wo eine präzise Steuerung in Verbindung mit kleinem Bauraum erforderlich ist. Die Produktlinie von Piezo Motion bietet hier diverse Lösungen bezogen auf die Anforderungen in diesem Cluster und Serticom ist ein passender Partner für diese Märkte.

Der piezoelektrische Effekt seit Mitte der 1960er-Jahre

Piezoelektrizität ist das Merkmal bestimmter fester Materialien, bei denen sich die elektrische Ladung intern ansammelt und freigesetzt wird, wenn das Material beansprucht wird.

Die ersten effektiven Motoren mit dem umgekehrten piezoelektrischen Effekt wurden Mitte der 1960er-Jahre entwickelt. Die Technologie hat sich seitdem weiterentwickelt und heute stehen eine Reihe von Linear- und Drehbewegungsgeräten zur Verfügung, die eine präzise Bewegungssteuerung bis hin zur Nanometer-Präzision bieten. Die ersten Marktanwendungen fanden in den Bereichen Optik, Halbleiter und Photonik statt. Heute können die nützlichen technischen Vorteile vom Medizinprodukte- und Instrumenten-Designer genutzt und in verschiedenen Bereichen umgesetzt werden.

Um Bewegung zu erzeugen, wird ein drehbarer Antriebszahn auf ein lineares oder rotierendes Element aufgebracht. Die Technologie verwendet einfache Elektronik und je nach Spezifikation liegt die auf dem piezokeramischen Resonator angelegte Spannung zwischen 50 und 80 Volt. Der Motor wird mit einem einfachen Piezomotor-Treiber gesteuert. Treiberplatinen haben eine 5 oder 12 Volt-Versorgung.

Vielfältige Eigenschaften überzeugen

Die Motoren können eine sehr präzise Positionskontrolle erreichen. Ein einziger Schritt bei Linearmotoren beträgt unter 50 Nanometer. Die Drehmotoren erreichen Drehschritte bis zu zehn Mikroradien, was über 600.000 Schritte pro Umdrehung entspricht. Für eine präzise Positionierung, wie in Optiken und Laserbaugruppen für Spiegel- und Linsensteuerung, vermeidet dies die Komplexität und den Aufwand von Verzahnungssystemen.

Piezomotoren benötigen keine Leistung, wenn sie stehen bleiben und halten in diesem Zustand die Blockierkraft und das Drehmoment aufrecht. Bei einer Umdrehung pro Minute benötigt ein Drehmotor weniger als 0,1 Watt. Linearmotoren benötigen nur 0,06 Watt, um bei 1 mm/Sekunde zu fahren. Dies kann zu einem geringen Gesamtstrombedarf führen und eignet sich insbesondere für tragbare Geräteanwendungen mit Batterieversorgung. Des Weiteren kann es auch bei der Reduzierung der Wärmeerzeugung in Geräten von Vorteil sein. Für die gleiche Leistung wie ein vergleichbarer Schrittmotor hat der Piezomotor ein bis zu 10-faches Standmoment bei gleicher Nennleistung.

Entworfen mit Gehäusen aus Hochleistungs-Engineering-Polymeren und ohne Magnete, Kupferspulen oder Eisenlaminierungen sind diese Piezomotoren ebenfalls leicht, was ein weiterer Vorteil für Konstrukteure von tragbaren und Handheld-Geräten ist.

Anwendungsmöglichkeiten in der Medizintechnik

Piezomotoren haben sehr schnelle Reaktionszeiten. Vom angewandten Signal aus beginnen sie innerhalb von 30 bis 50 Mikrosekunden mit der Bewegung. Die angelegte Spannung führt zu einer schnellen Reaktion in der Piezokeramik im Gegensatz zu elektromagnetischen Motoren, die ein Magnetfeld und eine aufgebrachte Kraft erzeugen müssen, bevor die Bewegung beginnen kann. Dieser Vorteil findet Anwendung in der Automatisierung der Mikroskopie. Dort müssen z. B. in der Pathologie-Bildgebung mehrere Tausend hochauflösende Bilder eines Dias verarbeitet werden, um in ein einzelnes Bild eingebaut zu werden. Schnelle Reaktionszeiten ermöglichen eine deutlich reduzierte Gesamtverarbeitungszeit, was zu einem schnelleren Durchsatz führt.

Mit nichtmagnetischen oder niedrig durchlässigen Materialien können Piezomotoren konstruiert werden, so dass sie für den Einsatz in MRT-Feldanwendungen geeignet sind. Anwendungsbeispiele sind bewegungsgesteuerte medizinische Operationsroboter, präzise Pumpensteuerung für Infusionspumpen und Ventilsteuerung für den Einsatz in Ventilatoren.

DTI-Piezomotoren bieten technische Vorteile und sind eine Alternative zu DC-Motoren für Dreh- und Linearbewegungsanforderungen. Piezomotoren können so konzipiert werden, dass sie eine geringe magnetische Durchlässigkeit für den Einsatz in MRT-Feldern bieten, immun gegen EM- und HF-Interferenzen sind und keine Emissionen haben.

Weitere Artikel über OEM-Komponenten und Werkstoffe finden Sie in unserem Themenkanal Konstruktion.

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