ACTUADORES PIEZOELÉCTRICOS MULTICAPA A pesar de tener unas características generalmente excelentes, se recomienda cierto cuidado al diseñar con actuadores multicapa. La actuación repetitiva puede provocar la rotura del elemento, ya que la zona aislante no activa entre los electrodos internos positivos y negativos se expande y contrae de forma diferente a las zonas activas, introduciendo tensiones mecánicas. Los actuadores de “electrodo completo” soportanmejor la actuación repetitiva. Al extender el electrodo a lo largo de toda la anchura de cada placa e introducir un aislante de vidrio entre los electrodos (figura 3), se elimina la zona no activa y se evitan así las tensiones causadas por la expansión diferencial. Además, los factores ambientales, como la alta humedad, pueden acortar la vida útil del actuador. Los actuadores sellados herméticamente pueden ofrecer una mayor fiabilidad en aplicaciones expuestas a entornos adversos. Pueden contener unmaterial piezoeléctrico de alto desplazamiento alojado en una caja metálica completamente sellada (figura 4). La caja tiene Los actuadores circulares recubiertos de resina son adecuados para aplicaciones de posicionamiento, como el ajuste fino de la longitud de onda y la fase del láser en resonadores Fabry-Perot de alta precisión para aplicaciones como la interferometría (figura 7). El control de la expansión y contracción del actuador piezoeléctrico permite variar la longitud de onda del láser. La figura 8muestra cómo se puede utilizar el cambio de longitud del actuador en un controlador de flujomásico. Para los equipos de formación de películas y los equipos de grabado utilizados en la fabricación de semiconductores, estos actuadores proporcionan un control ultrapreciso del flujo de gas en dichos controladores de flujo másico. MEJORA DEL RENDIMIENTO Y LA FIABILIDAD Con un mínimo de piezas móviles, y aprovechando características como la construcciónmulticapa y de electrodo completo, los actuadores piezoeléctricos ofrecen ventajas de fiabilidad inherentes frente a alternativas como los actuadores electromecánicos. Para maximizar su fiabilidad y rendimiento, los usuarios pueden tener en cuenta algunas sencillas pautas de diseño. Al diseñar la fijación, evite que los actuadores se doblen, se retuerzan o se sometan a Figura 5. Posicionamiento de precisión en equipos de inspección automatizados. Figura 4. Actuador piezoeléctrico multicapa sellado herméticamente. Figura 3. Construcción multicapa apilada de electrodos completos con aislantes de cristal. una estructura de fuelle precargada que puede expandirse y contraerse con el elemento y puede proporcionar una brida metálica para simplificar el montaje. APLICACIONES El cambio de dimensión del elemento piezoeléctrico puede utilizarse para producir un desplazamiento lineal para diversos efectos, como el funcionamiento de bombas, válvulas y el control de mecanismos de posicionamiento de precisión. La figura 5 muestra cómo los actuadores piezoeléctricos instalados en tres ejes pueden controlar los mecanismos para la posición de la etapa x-y y el enfoque de la lente en un instrumento de inspección de precisión. La figura 6 muestra cómo un actuador piezoeléctrico puede controlar la dispensación de adhesivo y garantizar una dosificación de precisión adecuada para el montaje a alta velocidad de productos como los smartphones. 52 COMPONENTES
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