Actuadores piezoelectricos

[pfdc]

Entre los muchos proyectos que se acumulan en mi cabeza esta la realización de una mesa de coordenadas nanometrica, o en otras palabras un posicionador XY con resolución por debajo de las micras. Evidentemente el recorrido no puede ser grande si espero esta resolución aunque cuanto mayor sea mejor.
La idea, es una plataforma con desplazamiento grueso mecánicamente con micrómetros que soportara otra mesa mas pequeña movida por actuadores piezoelectricos. La aplicacion de un dispositivo como este es un AFM, o Microscopio de Fuerzas Atomicas.



Acabo de recibir dos tipos diferentes que se ven en la fotografía.



Unos los grandotes, son del tipo AE0505D16F, fabricados por NEC Tokin.

Los otros son chinos, de padre desconocido y dan las siguientes especificaciones:
Dimensiones 1,6x1,6x 5 mm
Capacidad 3,8 uF
Voltaje 0--100V
Kt 0,55
Trip 5-180 um
Self locking force 1200 7800 N.
A continuación hacer algunos experimentos para entender las especificaciones y el funcionamiento de estos actuadores.
Salud!!

[fusion]

Hacer una CNC que haga otra CNC más pequeña y así sucesivamente...

Los piezoeléctricos se mueven unas micras en función de la tensión que les metas, de hecho son directamente proporcionales.
El problema de los piezos es que se mueven muy poco, solo unos pocos nanómetros, esto le vendrá bien, espero.

Este es el documento que más uso:
https://static.piceramic.com/fileadmin/ ... oducts.pdf

[Anilandro]

Interesantes dispositivos. Lo miré hace siete u ocho años para un STM y eran caros y difíciles de encontrar, entonces realicé algunas pruebas con simples membranas de zumbadores piezoeléctricos, a las que había soldado una aguja normal, y el movimiento de su punta al cambiarle la polarización era claramente perceptible bajo el objetivo del microscopio óptico. Entonces no lo cuantifiqué, pero tal vez se movía una decena de micras, lo cual ya sería factible de preposicionar mediante tornillos micrométricos de buena calidad.

...También pensé en un sistema más simple, una corta varilla de cobre calentada por una resistencia y conectada a un radiador en su extremo. Con longitudes de pocos centímetros podrían obtenerse desplazamientos importantes del extremo libre. El problema sería tal vez las variaciones debidas a la inestabilidad térmica del conjunto y especialmente por la inevitable inercia térmica, aunque en los cabezales de impresión térmica, por su poca masa, se consiguen altas velocidades de ciclo.

Saludos

[fusion]

En la empresa donde está el pdf (micos) venden piezos, de hecho les he comprado un par de ocasiones, pero hay un pedido mínimo, no me acuerdo si eran 30 o 100 euros.

Para pequeña señal se puede emplear la ecuacion:



Como ejemplo de coeficientes para las cerámicas de picmicos, (ver en el pdf que dije antes en página 18 y 19):

PIC255: d15=550e-12,

Entonces empleando la fórmula si la cerámica es de 10mm para 10 voltios tendremos un desplazamiento de 550e-12*10e-3*10=5.5picometros

Si ponemos muchas cerámicas en serie pero alimentando cada una en paralelo (poniendo un aislante entre ellas) o una muy larga con mucha tensión conseguiremos más desplazamiento.

Como anécdota tenía un trozo de cerámica grande que iba cortando con una dremel para distintos usos, hasta que un día la toqué mientras cortaba y "se cabreó" me soltó un calambrazo de aúpa.

[pfdc]

He realizado un montaje para medir el desplazamiento de los actuadores con un láser y un espejito con un brazo de giro de 3 mm.
Con este montaje he medido los desplazamientos del actuador grande que han resultado de 20 um para 100 V.



También hemos medido sin éxito, piezoelectricos de mechero, aplicándoles 500 V y mas. Me falta comprobar los piezos pequeños.

salud!!!

[fusion]

Prueba a medir el desplazamiento perpendicular al voltaje aplicado, o sea a lo ancho, a ver si el desplazamiento es mayor