用于医疗器械、医学工程的小型压电陶瓷换能器

随着压电陶瓷换能器持续小型化,医疗器械制造业迎来了新机遇。 作为PI集团的压电陶瓷换能器部门,PI Ceramic凭借其在小型压电陶瓷换能器及部件设计与制造的深厚经验,精通传统压制以及多层带式铸造技术,为行业提供了技术精湛的产品。

可生产外部尺寸小于1 mm的部件。 这些小型传感器和促动器元件广泛应用于新型扫描式导管内窥镜和用于调节眼内压的有源植入装置中。

为了适应多种应用,PI提供全方位的定制服务,涵盖设计定制、材料挑选(含无铅选择)以及多种几何构型,包括圆盘形、板材、管形、球状、长方形以及符合OEM客户特定要求的定制形状。

用于扫描式导管内窥镜(SFE)的小型压电陶瓷管

例如,压电陶瓷管可实现径向和轴向偏转,配备分段电极时,还能在XY平面上进行扫描运动。PI Ceramic能够制造标准直径小于0.8 mm、公差严格控制在50 µm范围的小型压电陶瓷管。这些小型压电陶瓷管主要用于内窥镜等医疗仪器。

最新设计的扫描式纤维内窥镜或扫描式导管内窥镜(SFE),仅通过1 mm直径就能实现大范围全彩成像。这些小型内窥镜不仅能为微创手术提供高清激光视频图像,还为新兴的生物技术应用开启了新的可能性。 其工作原理是将分段小型管与穿过该管的单模光纤粘合在一起。 在谐振模式下操作压电陶瓷管,通过控制X轴和Y轴之间的相位,可生成螺旋扫描图案。

针对特定应用设计的促动器尺寸极小,在0.45 mm直径下长度仅4 mm,且典型操作所需的功率非常低(在20 V工作电压下为5.5 mW)。

对于需要更大扫描角度和扫描面积的应用,我们还提供了小型化弯曲型压电陶瓷促动器。

用于微剂量泵和纳米泵的小型压电陶瓷板

小型压电陶瓷换能器板可用作微剂量泵和纳米剂量泵的驱动元件。由于压电陶瓷元件几乎可以瞬间对驱动信号变化做出反应,尽管体积小巧,也能实现高频泵送和较大的流量。通过调整驱动信号幅度,可准确确控制泵送行程,从而实现剂量的精准控制。

Fraunhofer微系统与固态技术研究所(EMFT)的科研人员正致力于开发一种有源植入装置,用以调控眼内压。该植入装置融合了微型泵系统、基于传感器的泵控制机制、集成式无线充电电池以及数据传输模块。该植入装置能够直接应用于眼球。微型泵的驱动力来自于直接应用于硅基底上的压电陶瓷换能器盘。这种设计不仅可以非常精密地生成所需的运动,还可以很容易地适应应用环境。通过精密的控制系统,即便在背压条件下,也可以通过调节压电陶瓷换能器的频率或幅度来实现所需的治疗输送率。这款眼部植入装置的泵最高输送速率为每秒30微升,能够依据不同的症状需求,进行眼睛湿润或房水排出。

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