Пьезоактуаторы от производителя He-Shuai
Пьезоэлектрические актуаторы — это высокоточные устройства, преобразующие электрическую энергию в механическое перемещение. Перед выбором конкретной модели важно разобраться в ключевых аспектах:
- Что такое пьезоэлектрический актуатор?
- Что такое пьезоэлектрический стек?
- Каковы преимущества пьезоэлектрических стеков?
- Где применяются пьезоактуаторы?
- Как правильно установить пьезоактуатор?
- Что такое технология тапе-кастинга для производства пьезоэлектрических стеков?
1. Принцип работы и устройство пьезоактуаторов
1.1. Что такое пьезоэлектрический актуатор?
Пьезоэлектрический актуатор — это устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическое перемещение или усилие на основе обратного пьезоэффекта.
1.2. Конструкция пьезоэлектрического стека
Основным рабочим элементом актуатора является пьезоэлектрический стек (PZT стек), также известный как многослойный пьезокерамический актуатор или пьезоэлектрический стековый преобразователь.
Это изделие из промышленной керамики со сложным производственным процессом. Компания HE-SHUAI использует передовую технологию тапе-кастинга для производства пьезокерамических элементов высочайшего качества.
Многослойная конструкция означает, что стек состоит из множества тонких пьезокерамических элементов. Мы производим элементы различных форм и конфигураций: диск, кольцо, брусок и другие.
2. Области применения пьезоэлектрических актуаторов
Пьезоэлектрические стековые актуаторы HE-SHUAI находят применение в различных высокотехнологичных отраслях:
- Настройка резонаторов и cavity tuning
- Измерение твердости материалов (hardness testing)
- Микроэлектроэрозионная обработка (Micro EDM)
- Микроманипуляции с клетками (cell penetration)
- Подавление вибраций и система амортизации
3. Монтаж и установка пьезоактуаторов
Керамический материал изделия обладает определенной хрупкостью, поэтому монтаж должен осуществляться методом поверхностного контакта. Не допускается точечный или линейный контакт при установке.
При использовании продукции направление выходного перемещения должно строго совпадать с осью устройства для обеспечения максимальной эффективности и долговечности.
4. Ключевые преимущества пьезоэлектрических стеков
- Компактные размеры и субнанометровое разрешение
- Низкое рабочее напряжение управления
- Значительная величина перемещения
- Дискретная конструкция стека
- Высокоскоростной динамический привод
- Высокое выходное усилие (до 50000 Н)
- Устойчивость к магнитным полям
- Возможность работы в вакуумной среде
5. Технические характеристики и выбор типовой модели пьезоактуатора
5.1. Серия A: 150В постоянного тока
- Материал: пьезокерамика премиум-класса
- Форма: пластина
- Сертификаты: CE, RoHS, SGS ISO9001:2008, ISO14001:2015
- Рабочее напряжение: -20 до 150В постоянного тока
- Температурный диапазон: -20 до 120℃
- Маркировка выводов: красный — анод (+), черный — катод (-)
- Рекомендуемое предварительное натяжение: 15МПа
- Максимальное предварительное натяжение: 20МПа
| Модель | Размер, мм | Перемещение, мкм | Блокирующее усилие, Н | Жёсткость, Н/мкм | Ёмкость, мкФ | Частота, кГц |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HS-1500303041 | 3×3×5 | 4 | 330 | 80 | 0.14 | 300 |
| HS-1500303051 | 3×3×6 | 5 | 330 | 66 | 0.18 | 250 |
| HS-1500303101 | 3×3×10 | 10 | 330 | 33 | 0.3 | 150 |
| HS-1500303181 | 3×3×18 | 18 | 330 | 18 | 0.5 | 83 |
| HS-1500505031 | 5×5×4 | 4 | 900 | 225 | 0.38 | 375 |
| HS-1500505051 | 5×5×6 | 5 | 900 | 180 | 0.55 | 250 |
| HS-1500505101 | 5×5×10 | 10 | 900 | 90 | 0.8 | 150 |
| HS-1500505201 | 5×5×18 | 20 | 900 | 45 | 1.5 | 83 |
| HS-1500505202 | 5×5×20 | 22 | 900 | 41 | 1.8 | 74 |
| HS-1500505301 | 5×5×28 | 30 | 900 | 30 | 2.4 | 53 |
| HS-150050311 | 5×5×31 | 31 | 900 | 30 | 2.6 | 50 |
| HS-1500505401 | 5×5×36 | 40 | 900 | 28 | 3 | 42 |
| HS-1500505402 | 5×5×34 | 40 | 900 | 28 | 2.9 | 44 |
| HS-1500505403 | 5×5×40 | 44 | 900 | 20 | 3.6 | 37 |
| HS-1500505601 | 5×5×54 | 60 | 900 | 15 | 4.5 | 28 |
| HS-1500707101 | 7×7×10 | 10 | 1800 | 180 | 2 | 150 |
| HS-1500707201 | 7×7×18 | 20 | 1800 | 90 | 3.2 | 83 |
| HS-1500707301 | 7×7×28 | 30 | 1800 | 60 | 5.5 | 53 |
| HS-1500707361 | 7×7×30 | 20 | 1800 | 50 | 6 | 50 |
| HS-1500707362 | 7×7×30 | 36 | 1800 | 50 | 6 | 50 |
| HS-1500707381 | 7×7×32 | 38 | 1800 | 47 | 6.2 | 47 |
| HS-1500707401 | 7×7×36 | 40 | 1800 | 45 | 6.4 | 42 |
| HS-1500707501 | 7×7×42 | 50 | 1800 | 36 | 7.2 | 36 |
| HS-1501010101 | 10×10×10 | 10 | 3600 | 360 | 3.8 | 150 |
| HS-1501010201 | 10×10×18 | 20 | 3600 | 180 | 7.5 | 83 |
| HS-1501010301 | 10×10×28 | 30 | 3600 | 120 | 12 | 53 |
| HS-1501010401 | 10×10×36 | 40 | 3600 | 90 | 15 | 42 |
| HS-1501010501 | 10×10×46 | 50 | 3600 | 72 | 19 | 33 |
| HS-1501010601 | 10×10×54 | 60 | 3600 | 66 | 22.5 | 28 |
| HS-1501414101 | 14×14×10 | 10 | 7200 | 720 | 6.2 | 150 |
| HS-1501414201 | 14×14×20 | 20 | 7200 | 360 | 13.1 | 75 |
| HS-1501414301 | 14×14×30 | 30 | 7200 | 240 | 19.3 | 50 |
| HS-1501414401 | 14×14×40 | 40 | 7200 | 180 | 26.2 | 37 |
5.2. Серия B: 200В постоянного тока
- Материал: высокоточная пьезокерамика
- Форма: прямоугольная и квадратная
- Сертификаты: CE, RoHS, SGS ISO9001:2008, ISO14001:2015
- Рабочее напряжение: -20 до 200В постоянного тока
- Температурный диапазон: 20 до 120℃
- Маркировка выводов: красный — анод (+), черный — катод (-)
- Рекомендуемое предварительное натяжение: 15МПа
- Максимальное предварительное натяжение: 20МПа
| Модель | Размеры, мм | Перемещение, мкм | Блокирующее усилие, Н | Жёсткость, Н/m | Ёмкость, мкФ | Частота, кГц |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HS-2000303051 | 3×3×6 | 5 | 330 | 66 | 0.11 | 250 |
| HS-2000303101 | 3×3×10 | 10 | 330 | 33 | 0.25 | 150 |
| HS-2000505051 | 5×5×6 | 5 | 900 | 180 | 0.35 | 250 |
| HS-2000505101 | 5×5×10 | 10 | 900 | 90 | 0.55 | 150 |
| HS-2000505121 | 5×5×12 | 12 | 900 | 75 | 0.57 | 125 |
| HS-2000505201 | 5×5×18 | 20 | 900 | 45 | 0.9 | 83 |
| HS-2000505301 | 5×5×28 | 30 | 900 | 30 | 1.5 | 53 |
| HS-2000505302 | 5×5×30 | 30 | 900 | 30 | 1.5 | 50 |
| HS-2000505401 | 5×5×36 | 40 | 900 | 23 | 1.8 | 42 |
| HS-2000505402 | 5×5×35 | 40 | 900 | 23 | 1.8 | 43 |
| HS-2000707101 | 7×7×10 | 10 | 1800 | 180 | 1 | 150 |
| HS-2000707201 | 7×7×18 | 20 | 1800 | 90 | 1.9 | 83 |
| HS-200707301 | 7×7×28 | 30 | 1800 | 60 | 3 | 53 |
| HS-2000707381 | 7×7×32 | 38 | 1800 | 47 | 3.2 | 47 |
| HS-2000707401 | 7×7×36 | 40 | 1800 | 45 | 3.8 | 42 |
| HS-2000707501 | 7×7×42 | 50 | 1800 | 36 | 4.5 | 36 |
| HS-2001010101 | 10×10×10 | 10 | 3600 | 360 | 2 | 150 |
| HS-2001010201 | 10×10×18 | 20 | 3600 | 180 | 3.5 | 83 |
| HS-2001010301 | 10×10×28 | 30 | 3600 | 120 | 6 | 53 |
| HS-2001010401 | 10×10×36 | 40 | 3600 | 90 | 7 | 42 |
| HS-2001414101 | 14×14×10 | 10 | 7200 | 720 | 3.5 | 150 |
| HS-2001414201 | 14×14×20 | 20 | 720 | 360 | 6.5 | 75 |
| HS-2001414301 | 14×14×30 | 30 | 7200 | 240 | 9.5 | 50 |
| HS-2001414401 | 14×14×40 | 40 | 7200 | 180 | 13 | 37 |
5.3. Технические характеристики кольцевого пьезоактуатора (150В)
| Модель | Размеры, мм | Перемещение, мкм | Блокирующее усилие, Н | Жёсткость, Н/мкм | Ёмкость, мкФ | Частота, кГц |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HS-R1500525051 | 5×2.5×6 | 5 | 600 | 120 | 0.3 | 250 |
| HS-R1500525101 | 5×2.5×10 | 10 | 700 | 70 | 0.5 | 150 |
| HS-R1500525201 | 5×2.5×18 | 20 | 700 | 35 | 1 | 83 |
| HS-R1500845101 | 8×4.5×10 | 10 | 1300 | 130 | 0.8 | 150 |
| HS-R1500845201 | 8×4.5×18 | 20 | 1300 | 65 | 1.5 | 83 |
| HS-R1501006101 | 9.5×5.5×10 | 10 | 1500 | 150 | 1.2 | 150 |
| HS-R1501005101 | 10×5.5×10 | 10 | 1500 | 150 | 1.2 | 150 |
| HS-R1501205201 | 12x5x20 | 20 | 3400 | 170 | 6 | 75 |
| HS-R1501206101 | 12x6x10 | 10 | 3000 | 220 | 2.4 | 150 |
| HS-R1501206161 | 16x6x16 | 18 | 3000 | 122 | 4.1 | 94 |
| HS-R1501206201 | 12x6x20 | 22 | 3000 | 100 | 5.3 | 75 |
| HS-R1501304201 | 13x4x20 | 22 | 3600 | 163 | 8.5 | 75 |
| HS-R1502015051 | 20x15x6 | 5 | 4000 | 800 | 1.4 | 250 |
| HS-R1502619201 | 26x19x18 | 20 | 7200 | 360 | 12 | 83 |
5.4. Технические характеристики дискового пьезоактуатора (150В)
| Модель | Размеры, мм | Перемещение, мкм ±10% | Блокирующее усилие, Н | Жёсткость, Н/мкм | Ёмкость, мкФ | Частота, кГц |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HS-D15014831 | 14×79 | 83 | 7500 | 85 | 43 | 19 |
| HS-D15014481 | 14.2×48 | 48 | 7500 | 156 | 30 | 31 | HS-D极5014201 | 14.7×20 | 20 | 7500 | 375 | 13 | 75 |
| HS-D15014401 | 14.7×40 | 40 | 7500 | 188 | 27 | 37.5 |
| HS-D15014801 | 14.7×80 | 88 | 7500 | 85 | 50 | 18 |
6. Технология производства
6.1. Технология тапе-кастинга
Технология литья ленты (tape casting) поликристаллических материалов широко применяется для производства однослойных и многослойных пьезоэлектрических материалов. Эти материалы идеально подходят для использования в микроактуаторах и прецизионных системах позиционирования.
Компания HE-SHUAI совмещает технологию тапе-кастинга с традиционным прессованием, что позволяет удовлетворять разнообразные потребности наших клиентов в области пьезокерамических элементов.
7. Важные технические примечания
Установочное предварительное натяжение не должно превышать 20% от номинального выходного усилия актуатора.
(1) Размер керамического элемента не включает защитное покрытие. Серое покрытие имеет толщину 50 мкм с каждой стороны, зеленое — 0,5 мм. Допуск на размер выводов составляет +1 мм при общем допуске ±0,2 мм. Допуск по высоте: +/-0,05 мм.
(2) Номинальное перемещение серии PT150V соответствует ходу при напряжении 0~150В. Максимальное перемещение достигается при работе в диапазоне -20В~150В. Для обеспечения длительного срока службы рекомендуется рабочее напряжение 0~120В. Для серии PT200V максимальное перемещение достигается при 0~200В.
8. Заказ и поставка пьезоактуаторов
Компания He-Shuai — производитель и надежный поставщик многослойных пьезоактуаторов стандартного и нестандартного исполнения. Мы осуществляем оперативные поставки по всей России и странам СНГ.
Наши ключевые преимущества:
- Многослойная технология: Производим актуаторы с использованием многослойных пьезокерамических структур сложной конфигурации: диски, кольца, цилиндры, квадраты с отверстием и другие формы
- Передовое производство: Используем технологию тапе-кастинга для создания высококачественных пьезоэлектрических керамических стеков (PZT stack)
- Высокое качество: Вся продукция соответствует строгим международным стандартам
- Конкурентные цены: Оптимальная стоимость благодаря собственному производству
- Соблюдение сроков: Точно в срок, как для типовых, так и для индивидуальных заказов
Сроки поставки:
При наличии товара на складе мы осуществляем доставку по России в течение 4 недель после подтверждения оплаты.
Для изделий под заказ или OEM-производства срок изготовления составляет от 8 до 10 недель в зависимости от сложности заказа.
Свяжитесь с нами для бесплатной консультации и расчета стоимости вашего заказа в течение 24 часов!
