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Übersicht

Piezoaktoren beschleunigen die Senkerosion

Mit Senkerosion werden mikrostrukturierte Präzisionsbauteile gefertigt, oft sogar in großen Stückzahlen. Vibrationsspindeln, die gleichzeitig rotieren und vibrieren, helfen hier die Produktionszeiten drastisch zu verkürzen. Die beim Erodieren entstehenden Partikel können sich nicht in der Bohrung absetzen und müssen nicht wieder erodiert werden. "Vibrierende" Piezoaktoren tragen dazu entscheidend bei.

Piezoaktor sorgt für die Vibration

Die Erzeugung von Vibrationen ist eine geradezu klassische Piezoanwendung, denn beim Anlegen einer Wechselspannung beginnt das Piezoelement zu schwingen. Piezoaktoren wandeln also elektrische Spannung direkt in mechanische Auslenkung um. Dabei können typischerweise Stellwege von einigen Hundert Mikrometern bei hoher Dynamik mit Frequenzen bis zu mehreren Hundert Hertz erreicht werden. Die kurzen Ansprechzeiten der Piezos kommen der Anwendung als Vibrationsantrieb ebenfalls entgegen.

PI S-900K
Kompakter Piezoaktor zur Erzeugung von Vibrationen

Dank ihrer kompakten Abmessungen lassen sich Piezos in Spindeln gut integrieren. Elektromechanische Konstruktionen zur Vibrationserzeugung kommen für solche Einsatzfälle meist nicht infrage, da sie sich aufgrund ihres Aufbaus und ihrer Abmessungen nicht in praxisgerecht nutzbare Einheiten integrieren lassen. Die Piezoantriebe eignen sich auch für große Lasten; dadurch ist die permanente Bewegung der je nach Elektrode ca. 250 bis 450 g schweren Spindeln für die kleinen Antriebe kein Problem.

Keine Abnutzung

Es gibt jedoch noch weitere Argumente für den Einsatz von Piezos: Da die Bewegung auf kristallinen Festkörpereffekten beruht, ist Abnutzung nicht zu befürchten; es gibt auch keine Zahnräder, Lager oder andere verschleißanfällige Mechanik. Der Piezoaktor ist damit wartungsfrei. Für die Ansteuerung gibt es effiziente, pulsweitenmodulierte Hochleistungs-Verstärker, die speziell auf die Belange von Niedervoltpiezoaktoren ausgelegt sind.

Sonodrive Integration Piezoaktor ICT-IMM
Durch ein patentiertes Verfahren kann diese Vibrationsspindel bei hochpräzisen Mikrobohrungen die Bearbeitungszeiten gegenüber herkömmlichem Standardequipment um bis 60 % verkürzen (Bild: ICT-IMM)
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Whitepaper: Good Vibrations fuer die Senkerosion
Piezoaktoren beschleunigen die Mikrostrukturierung
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