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Übersicht

Piezoantriebe für die Laserstrahlsteuerung

Laser sind vielseitige Werkzeuge, die sich für viele Anwendungsbereiche eignen. Dabei kommt es immer auf eine genaue Positionierung des Lasers an. Gleichzeitig verlangt die Laserstrahlsteuerung und -fokussierung von den eingesetzten Antriebssystemen aber auch Dynamik, Zuverlässigkeit und kompakte Abmessungen. Piezobasierte Positioniersysteme sind hier das Mittel der Wahl.

Dynamisch und genau

Aktoren, die auf dem Piezoeffekt basieren, bewegen sich mit Auflösungen im Sub-Nanometerbereich und Ansprechzeiten unter einer Millisekunde, wodurch ein dynamischer Betrieb mit Scanfrequenzen bis zu eintausend Hertz möglich ist. Sie sind wartungsfrei und verbrauchen im statischen Betrieb keine Energie.

Präzisionslösungen für die Materialbearbeitung und Laser-Scanning

Bei Kippspiegelsystemen und piezobasierten Scanning-Plattformen, wie sie z. B. in der Elektronikfertigung eingesetzt werden, sind die Piezoantriebe in parallelkinematischen Positioniersystemen eingesetzt. Es gibt also nur eine bewegte Plattform mit gemeinsamem Drehpunkt. Außerdem wird eine höhere Genauigkeit erreicht als dies durch Hintereinanderschalten von zwei Einachssystemen – wie z. B. bei Galvanoscannern üblich – realisierbar ist. Ähnliches gilt für Super-Resolution-Mikroskopie. Die reibungsfreien Piezoantriebe und Festkörperführungen in den Kippplattformen ermöglichen hier höhere Beschleunigungen als konventionelle Antriebe und bieten im positionsgeregelten Betrieb Scanfrequenzen von mehr als 100 Hz über Kippwinkelbereiche von bis zu 3°.

PI PILine Principle

PI Tip Tilt Mirror Principle
Hochdynamische, piezogetriebene Kippplattform. Die Länge der Aktoren bestimmt den Kippwinkelbereich, das System ist daher skalierbar

Ebenfalls interessante Möglichkeiten für die Laserstrahlsteuerung erschließen die keramischen PILine® Ultraschallmotoren. Sie überzeugen durch extrem hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigung bei gleichzeitig sehr kompakten Abmessungen. Das patentierte Antriebsprinzip macht sie im Ruhezustand selbsthemmend.

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Whitepaper: Piezoelektrische Antriebskomponenten und ihre Möglichkeiten
Laserstrahlsteuerung bei Materialbearbeitung, Laser-Scanning-Mikroskopie und Ophthalmologie
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