ピエゾアクチュエータによる放電加工

精密微細構造部品の大量生産は、通常、放電加工により製造されます。回転と振動を同時にする振動スピンドルは、生産時間を劇的に低減させる為に役に立ちます。生成されたパーティクルを加工穴に戻すことはできず、「振動」アクチュエータは、これに大きく貢献します。

振動の生成は、実質的には従来のピエゾ応用例です。ＡＣ電圧を印加すると、ピエゾ素子は振動します。別の表現をすると、ピエゾアクチュエータは、電圧を直接機械的変位へ変換をします。ピエゾアクチュエータは、数百ヘルツの周波数のハイダイナミクスで、数百マイクロメーターのトラベルレンジを達成することができます。ピエゾの応答時間が短いということも、また、振動ドライブとしての用途にメリットがあります。そのコンパクトな寸法により、ピエゾは簡単にスピンドルに組み込むことができます。メカトロニクス的設計による振動発生は、その設計や寸法により、運動系ユニットに組み込む事ができないため、同様の案件において推奨されません。ピエゾドライブは大きな荷重にも適応します。例えば、電極に応じた約250から450gの重いスピンドルの恒久的な運動でも、この小さなドライブに問題は生じません。

ピエゾの使用に賛成する根拠は他にもあります。運動が結晶固体効果に基づいているため、歯車、ベアリング、その他の機械部品に摩耗がないのです。このため、ピエゾアクチュエータにはメンテナンスが必要ありません。低電圧ピエゾアクチュエータ用に特に設計された効率的なパルス幅変調器を制御のために利用できます。