TECNOLOGIE IN CAMPO
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Rubrica a cura di Massimo Mortarino
(mmortarino@affidabilita.eu)
Ceramiche piezo miniaturizzate Controllo qualità al 100% Moderni sistemi di automazione Componenti piezo versatili e integrabili – Celle robotizzate compatte per misure e controlli – Macchine di misura – Requisiti dei sistemi di automazione
TECHNOLOGIES IN ACTION The section “Technologies in action” presents a number of recent case studies of industries or institutions gaining profit from the latest innovation in measuring instruments and systems. RIASSUNTO La Rubrica “Tecnologie in campo” presenta un compendio di casi di studio di Aziende e/o istituzioni che hanno tratto valore aggiunto dalla moderna strumentazione di misura. piezoelettrici sono molto versatili, in quanto possono essere utilizzati per produrre attuatori ma anche sensori. Versatili, facilmente integrabili Poiché i componenti piezoceramici e adatte sono disponibili con dimensioni molto in molteplici applicazioni ridotte e in varie forme, è possibile I materiali piezoelettrici possono integrarli e utilizzarli in diverse appligenerare una carica elettrica quando cazioni. viene applicata una forza o, vicever- Le aree di applicazione per le cerasa, modificare le proprie dimensioni miche piezoelettriche sono estremaquando un campo elettrico viene mente ampie e coprono una varietà di applicato ai loro capi. Questi feno- settori industriali, poiché raggiungono meni furono scoperti da Jacques e un’elevata dinamica con frequenze Pierre Curie alla fine del XIX secolo e fino a diverse migliaia di Hz, potendo da loro denominati “effetto piezoelet- anche generare oscillazioni ultrasonitrico”: termine derivante dall’antica che in gas o fluidi. Non ci sono comparola greca “piezo”, che significa ponenti meccanici per limitare la riso“pressione” o “spremere”. I materiali luzione e nemmeno usura meccanica, perché il movimento si basa su effetti cristallini allo stato solido. Ciò rende possibile, ad esempio, apportare regolazioni adattive di precisione a elementi ottici miniaturizzati, come nelle applicazioni di fotonica dei semiconduttori o del silicio, oppure su lenti o aree di uscita di fibre ottiche e specchi. Questo è anche il modo in cui attuaFigura 1 – I componenti piezoceramici sono disponibili in diverse versioni – anche senza piombo – tori e sensori miniaturize in varie geometrie diverse tra loro, come dischi, zati vengono creati per piastre, tubi, cuboidi o in qualsiasi forma la nano-dispensazione venga richiesta dal cliente creando prodotti e la fluidodinamica o personalizzati OEM (Immagine: PI) per i sistemi di misura CERAMICHE PIEZO MINIATURIZZATE
miniaturizzati. Poiché sono molto compatti ed efficienti nello spazio in cui sono installati, è anche possibile utilizzarli in unità per dispositivi mobili o tecnologia lab-on-a-chip. Differenti Geometrie, Dimensioni e Materiali I requisiti che i sensori piezoceramici o gli attuatori devono soddisfare sono molteplici quanto le applicazioni per cui sono utilizzati. Per questo motivo, PI Ceramic offre componenti piezoelettrici in diverse versioni – anche senza piombo – e in varie geometrie come dischi, piastre, tubi, cuboidi o in qualsiasi forma venga richiesta dal cliente, creando prodotti personalizzati OEM (Fig. 1). Le diverse forme possono essere realizzate con dimensioni esterne inferiori a 1 mm. Sono anche possibili versioni compatibili con il vuoto, versioni con connettori elettrici specifici per la data applicazione, l’integrazione su dispositivi sviluppati dall’utente e anche incollaggio e stampaggio a iniezione. Di conseguenza, non vi è praticamente alcun limite alle possibilità di applicazione. I tubi piezoelettrici, ad esempio, forniscono uno spostamento radiale e assiale o, quando sono controllati in segmenti, scansionano il movimento sul piano XY. Sono realizzati con tolleranze di 0,05 mm e possono essere prodotti in serie con diametri fino a 0,8 mm. Essi possono essere utilizzati come scanner in miniatura, per l’allineamento, ma anche nei sistemi per il controllo del segnale ottico o negli endoscopi medici. Tubi Piezo per Applicazioni di Scansione Un esempio pratico è l’innovativo endoscopio a scansione in fibra (SFE) per immagini a colori ad ampia area, avente diametro di solo 1 mm. Questo endoT_M
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