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Piezoaktoren Piezoaktoren für den Marsrover

| Redakteur: Katharina Juschkat

100 Milliarden Zyklen ohne Ausfall oder Performance-Verlust: Piezoaktoren von PI Ceramic sind zuverlässig in der Industrie und Forschung und werden sogar auf dem Mars eingesetzt.

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Die Piezoaktoren von PI Ceramic bieten eine hohe Lebensdauer und Leistungsfähigkeit. Nach umfangreichen Prüfungen durch die NASA kommen sie sogar im Marsrover Curiosity zum Einsatz.
Die Piezoaktoren von PI Ceramic bieten eine hohe Lebensdauer und Leistungsfähigkeit. Nach umfangreichen Prüfungen durch die NASA kommen sie sogar im Marsrover Curiosity zum Einsatz.
(PI Ceramic)

Die Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Piezoaktoren hängen stark von den Umgebungsbedingungen am Einsatzort ab. Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Betriebsspannung können sie erheblich beeinträchtigen. Abhilfe schaffen verbesserte Materialien und Herstellungsverfahren, ein entsprechender Aufbau und die Wahl der geeigneten Isolierung.

Keramische Isolierschicht schützt vor Luftfeuchtigkeit

Bei den Picma-Aktoren von PI Ceramic ist die eigentliche Piezokeramik – ein monolithischer Block, dessen aktive Schichten aus dünnen keramischen Folien bestehen – von einer vollständig keramischen Isolierschicht umgeben. Sie schützt vor Luftfeuchtigkeit und gegen Ausfälle durch erhöhten Leckstrom. In Industrie, Life-Science und Mikroskopie ebenso wie in Medizintechnik und Forschung zeigen die Multilayer-Aktoren ihre Qualitäten: Es sind keine Ausfälle im Feld zu beobachten. „Qualitätsbewusstsein und sorgfältige Prozessüberwachung vom Pulver bis zur Auslieferung zahlen sich eben aus“, so Dr. Karl Spanner, Geschäftsführer bei Physik Instrumente. „Wir selbst setzen die Mulitlayer-Aktoren unserer Tochterfirma seit über zehn Jahren in unseren Piezo-Nanopositioniersystemen ein.“

Einsatz auf dem Mars

Lebensdauer und Leistungsfähigkeit beweisen die Piezoaktoren aus dem thüringischen Lederhose seit mittlerweile zwei Jahren sogar auf dem Mars, wo sie im Probenanalysesystem der Laboreinheit CheMin beim Marsrover Curiosity im Einsatz sind. Davor mussten sie eine umfangreiche Qualifizierung und Prüfung über sich ergehen lassen. Dabei ergaben die ausführlichen Performance- und Lebensdaueruntersuchungen der NASA, dass diese Aktoren dank ihres patentierten Aufbaus auch nach 100 Milliarden Zyklen noch 96 % ihrer ursprünglichen Auslenkung erreichten.

Aktoren in beliebigen Formen fertigbar

Geringe Ansteuerspannungen in der Größenordnung von 100 V, Ansprechzeiten im Bereich weniger µs sowie eine geringe Leistungsaufnahme beim Halten der Position sind weitere Eigenschaften, die die zuverlässigen Aktoren für viele Anwendungsbereiche interessant machen. Mit moderner Produktionstechnik lassen sich die Multilayer-Aktoren zudem in nahezu beliebigen Formen fertigen.

Sensor + Test 2016: Halle 5, Stand 118.

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