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Übersicht

Piezotechnik – Anwendungen und Märkte

Piezotechnik wird in Hochtechnologiemärkten wie der Medizintechnik, dem Maschinen- und Automobilbau oder der Halbleitertechnik eingesetzt, ist aber auch im Alltag präsent, z. B. als Erzeuger der Ultraschallschwingungen im Reinigungsbad für Brille und Schmuck oder bei der medizinischen Zahnreinigung.

Piezobasierte Ultraschallsensoren helfen beim Einparken oder überwachen die Herztöne von Babys vor der Geburt. Als Ultraschall bezeichnet man Schall mit Frequenzen oberhalb des menschlichen Hörfrequenzbereichs, also ab etwa 16 kHz. Industrie, Medizintechnik und Forschung nutzen diesen Frequenzbereich in vielerlei Hinsicht. Das Spektrum reicht von Abstandsbestimmung und Objekterkennung, Füllstand- oder Durchflussmessungen, Ultraschallschweißen bzw. -bonden, über hochauflösende Materialprüfungen bis hin zur medizinischen Diagnostik und Therapie.

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Messtechnik

Ultraschallsensoren emittieren hochfrequente Schallimpulse jenseits der menschlichen Hörschwelle und empfangen an Objekten reflektierte Signale. Die Zeit bis zum Eintreffen der Echosignale wird elektronisch aufgearbeitet und kann für eine Reihe unterschiedlichster Anwendungen in der Messtechnik verwendet werden.

Piezo-Ultraschallwandler
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Ultraschalltechnik

Ultraschalltechnik

Mit Hilfe von Piezokeramiken können Ultraschallwellen im Frequenzbereich des Leistungsultraschalls (20 bis 800 kHz) erzeugt werden. Diese können in verschiedenen Anwendungen der Diagnostik und Therapie, zum Beispiel bei der Zahnsteinentfernung oder der Lithotripsie aber auch in der Ultraschallchirurgie und Ultraschallschweißtechnik eingesetzt werden.

  • Zahnsteinentfernung
  • Ultraschalltherapie
  • Materialbearbeitung
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Scientific Instrumentation

Scientific Instrumentation

Piezokomponenten sind als Antriebe und Ultraschallwandler in der modernen Wissenschaft fest etabliert. Sie arbeiten zuverlässig auch unter extremen Bedingungen wie Magnetfeldern, kryogenen Temperaturen oder Ultrahochvakuum, was sie in vielen Anwendungen im Weltraum, im Labor und an Großforschungsanlagen wie Synchrotrons weltweit bewiesen haben. Auch hochpräzise Mess- oder Prüfsysteme in der Industrie greifen auf Piezokomponenten als Antriebe zurück.

PI Implementation Rotary Motion 02
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Pumpen / Dosieren

Pumpen und Dosieren

Piezoelemente pumpen und dosieren zuverlässig und präzise kleine Flüssigkeits- oder Gasvolumina im Bereich von einigen hundert Millilitern bis hin zu wenigen Nanolitern. Unterschiedliche Pump-Prinzipien wie Membran- oder peristaltische Schlauchpumpen werden mit verschiedenen Piezoantrieben versehen. Die Piezoelemente lassen sich perfekt an die jeweilige Applikationsumgebung anpassen, beispielsweise miniaturisierte Lab-on-a-chip-Lösungen für mobile Analysegeräte.

PI Array Pipetting
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Medizintechnik

Medizintechnik

Für die Medizintechnik und verwandte Life-Science-Disziplinen sollen die Antriebskomponenten schnell, zuverlässig und energiesparend sein. Der Fortschritt geht auch hier einher mit zunehmender Miniaturisierung. Piezokeramische Antriebe vereinen genau diese Merkmale. Die verwendeten Piezokomponenten und Piezoaktoren sind so unterschiedlich wie ihre Anwendungen. Ultraschallanwendungen mit einfachen Scheiben sind z. B. in der Kosmetik, aber auch in der medizinischen Zahnreinigung oder bei Dosieraufgaben im Einsatz.

PI Ophthalmology
  • Ultraschallchirurgie
  • Medizinische Diagnostik: Bildgebung
  • Kosmetik
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Energy Harvesting

Energy Harvesting

Energy Harvesting, oder das Ernten von Energie, steht für die Stromerzeugung aus Quellen wie Umgebungstemperatur, Vibrationen oder Luftströmungen. Die Umwandlung verfügbarer Energie aus der Umgebung ermöglicht eine autarke Energieversorgung kleiner elektrischer Verbraucher wie Sensoren oder Funksender.

PI DuraAct Energy
  • Piezozündelemente
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Adaptronik

Adaptronik

In der modernen Industrie nimmt die Entwicklung selbstanpassender, adaptiver Systeme zunehmend größeren Raum ein. Immer wichtiger werden dabei intelligente Werkstoffe, so genannte "Smart Materials", die sowohl sensorische als auch aktorische Eigenschaften besitzen.

PI Adaptronic DuraAct

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