Dank leistungsfähiger, preisgünstiger Elektronik und entsprechendem Know-how entwickeln sich Hochfrequenz-Vibrationssysteme mit sogenannten resonanten Piezoaktoren rasant weiter. Damit wachsen laut einem Fachbeitrag der Zürcher Engineering- und Consulting-Firma Helbling auch kontinuierlich die Anwendungsfälle. Bekannt sind etwa Auto-Parkassistenten, die Technologie wird jedoch auch in der industriellen Produktion oder Medizin eingesetzt. Helbling entwickle Piezoaktoren seit mehr als 15 Jahren im Auftrag für eine wachsende Anzahl von Kunden, heisst es. Entstanden seien unter anderem Lösungen für den medizinischen Bereich wie Hörhilfen, chirurgische und diagnostische Instrumente etwa zur Entfernung von Nierensteinen, aber auch Parfümzerstäuber oder Antriebe von Uhrwerken.
Ursprünglich wurde die Technologie für Schallmessgeräte unter Wasser wie bei U-Booten entwickelt. Im Artikel wird das Prinzip anhand des Auto-Parkassistenten verdeutlicht, dessen Sensor kurze Ultraschall-Pulse aussendet. Gemessen wird dabei die Zeit, die die Schallwelle braucht, um von der Wand reflektiert zu werden und wieder zum Sensor zu gelangen.
Die Funktionsweise ist mit menschlichem Gehör und Auge nicht wahrnehmbar und komplex in der Auslegung. Für die Anwendungsentwicklung sind deshalb gemäss der Autoren spezielles Instrumentarium, interdisziplinäres Wissen und Erfahrung notwendig. Helbling habe sich in den letzten Jahren bei der Entwicklung von Piezoaktoren Know-how und Entwicklungsinfrastruktur aufgebaut. Eingegangen wird unter anderem auf Softwaretools zur Simulation und Optimierung sowie leistungsfähige Labormessgeräte. Wichtig seien insbesondere dedizierte Laser-Vibrometer für eine kontaktfreie Vermessung kleinster mechanischer Vibrationen mit höchster Präzision und zeitlicher Auflösung. yvh
