Active Shims für Nanometerauflösung und Langzeitstabilität: Justage mit piezobasierten „Unterlegscheiben“

Die piezobasierten Unterlegscheiben werden bereits bei der Konstruktion einer Maschine eingebaut; dabei sind sie – genauso wie andere Piezo-Aktoren des gleichen Herstellers – in nahezu beliebige Formen und Größen erhältlich. Der statische Abstand lässt sich durch Anlegen einer Versorgungsspannung am Aktor einstellen. PI bietet für diesen Justageprozess eine einfach zu verwendende Spannungsversorgung mit der passenden Ansteuerung an. Die gewünschte Position wird nach dem Justieren dann ohne Spannung langzeitstabil gehalten, die Spannungsversorgung kann entfernt werden. Bei Standardprodukten liegt die maximale Auslenkung bei 35 µm; durch geschickte Kombinationen der Active Shims ist die Ausrichtung in bis zu sechs Achsen möglich.

Besonders die Justierung an unzugänglichen Stellen vereinfacht sich so erheblich, zumal die piezobasierten Unterlegscheiben selbst tonnenschwere Lasten halten. Bei Bedarf lassen sich die Active Shims zudem mit klassischen Piezoaktoren kombinieren, z. B. für eine dynamische Schwingungskompensation. Typische Anwendungen dafür sind beispielsweise das Nachstellen der Brennebene während eines Mess- oder Scanvorgangs sowie die Steuerung eines Laserstrahls in der Messtechnik oder Materialbearbeitung.