בשנים האחרונות הדרישה למערכות מזעריות ומדויקות הולך וגובר, יש צורך להזיז רכיבים בתנועות/פסיעות ודיוקים העולים על ננו-מטרים, כיום מנועים פייזואלקטריים משמשים במגוון אפליקציות שונות על מנת לתת מענה הולם לדרישות הנ"ל.
במנוע פייזואלקטרי, חומר הבסיס הינו גביש פייזואלקטרי בעל תכונת התארכות=התפשטות או התכווצות=שחרור, פעולה זאת אפשרית ע"י העברת מתח לגביש, שליטה בהתארכות/התכווצות הגביש הינו שינוי המתח לגביש ולכן יש טווח מתחים מוגדר לטובת שינוי אורך הגביש.
מנוע פייזואלקטרי הינו רכיב שבו ישנה תנועה מכאנית ליניארית עקב התארכות או התפשטות הגביש הפייזואלקטרי ולכן ניתן להטמיע גביש זה כרכיב ההנעה המרכזי במנוע לינארי, כמו כן, ניתן להמיר את התנועה הקווית של הגביש לתנועה סיבובית ע"י מנגנון מכני ובכך להגיע למנוע פייזואלקטרי לתנועה סיבובית.
מנועי פייזו נמצאים במגוון רחב של אפליקציות שונות, כגון: מערכות לתחום רפואי, מוליכים למחצה, רובוטים, מערכות אופטיות ,מכשירי מדידה והדפסה …
היתרונות הבולטים של מנועים פייזואלקטריים:
בקישור הבא תוכל למצוא סרטון המתאר את אופן פעולת מנוע פייזואלקטרי לתנועה לינארית ע"י התארכות והתכווצות הגבישים – https://youtu.be/Z45PWSGpc8A
בציור מטה מוסברת סכמה בסיסית של מנוע פייזואלקטרי לתנועה ליניארית –
ניתן לראות מהתמונה מלעיל כי החלק המרכזי של המנוע בנוי מבסיס שעליו מודבקים סגמנטים לינאריים כתלות בהתארכות/התכווצות הלינארית הרצויה, בקצה הסגמנט הלינארי ישנו את סגמנט התנועה אשר מתארך או מתכווץ בהתאם לכיוון התנועה הרצוי ובכך מזיזים את החלק הנע הנקרא – לומינה, כאשר הכוח המתקבל תלוי ישירות בכמות הסגמנטים, התנועה נעשית בעקבות החיכוך שיש בין סגמנט התנועה ללומינה עצמה, לרוב החלק הנע (לומינה) וקצה סגמנט התנועה עשויים מקרמיקה בגלל מקדם החיכוך הגבוה השייך לחומר זה.
להלן מס' תמונות להמחשת אופן פעולת התארכות/התפשטות והתכווצות/שחרור הסגמנטים השונים אשר מתנהגים בצורה מסונכרנת ביניהם ובכך מתקבלת תנועה לינארית חלקה של הלומינה
