Süperiletken teknolojisi için gelecekteki olasılıklar

Süperiletken teknolojisi gelecek için muazzam bir potansiyel sunmaktadır. Ancak bu potansiyel otomasyon teknolojisi için ne anlama gelir ve bu teknoloji sanayi ürünlerinin üretiminde nasıl kullanılabilir? Festo tarafından geliştir ilmiş olan üç farklı “Gelecek Konsepti” süperiletkenin potansiyel uygulamalarına dair büyüleyici bir bakış sağlıyor. Süperiletkenler çoğunlukla uzun mesafelere elektrik iletimiyle bilinirler ancak bu teknoloji tıp dünyasında, manyetik rezonans tomografisinde, 30 yıldır kullanılmaktadır. Festo, süperiletkenlerin olağanüstü özelliklerinden otomasyon sektöründe faydalanmayı hedeflemektedir. Süperiletkenler, belli bir geçiş sıcaklığının altına indiklerinde elektriksel direnç olmadan elektrik akımını aktarabilir ve bir daimi mıknatısın manyetik alanını belli bir mesafede “dondurabilirler”. Bu durum bir mıknatıs ve bir süperiletken arasına bir ahşap veya plastik köpük parçasının yerleştirilmesi ile gösterilebilir. Süperiletkeni geçiş sıcaklığına kadar soğutur ve ayırıcıyı çıkarırsanız, mıknatıs kararlı bir halde süperiletken üzerinde havada duracaktır. Bu teknoloji, gelecek üretim dünyası için yeni, kaynak kullanımında verimli çözümler ve fonksiyonlara olanak oluşturmaktadır. Temassız ve enerji verimli, havada duran konumlandırma uygulamaları üretim sistemlerindeki uygulamalar için özel bir öneme sahiptir. Festo, Hannover Messe 2013 fuarında otomasyon teknolojisi için süperiletken teknolojisinin potansiyeli ve araştırma ipuçlarını üç farklı şekilde sergilemiştir. Bu sergilerde, yüklerin havada durarak konumlandırılmaları ve sürtünmesiz hareketlerinin yanı sıra kapalı bir bölmede nesnelerin taşınması uygulamaları gösterilmiştir. Bu yıl gerçekleştirilen Hannover fuarında ise üç yeni Gelecek Konseptinin – SupraHandling 2.0, SupraShuttle ve SupraChanger – otomasyon teknolojisindeki süperiletkenler için olası uygulamaları gösterilmiştir.

Serin hareket

SupraHandling 2.’de, üç tane süperiletkenli kriyostata sahip bir kızak ünitesi iki manyetik ray üzerinde temas etmeden kaymaktadır. Kriyostatlar, elektrikli soğutucuları sayesinde çok düşük sıcaklıklarda kalabilen soğutma tanklarıdır. Kızak ünitesi mıknatıslar kullanılarak, hassas lineer hareket için kullanılan EGC tipi bir Festo elektrikli eksen ile birleştirilmiştir. Havalanan kızak, EGC elektrikli eksenin hareketi ile konumlandırılmakta aynı zamanda, iki manyetik ray, EGC eksenleri ve kızak ünitesinden oluşan sistem kayma ünitesinin duvarda hareket edebilmesi veya üstte asılı kalması için boylamsal ekseni etrafında döndürülebilmektedir. Aktif kriyostatlar için güç ise temassız bir şekilde iletilmektedir. Montaj sistemi ise esnek tasarlanmış olan küçük plastik şişeler bu kızak ünitesinde taşınabilmektedir. Taşıma kızağı pozisyon değiştirse bile, şişeler ağızları her zaman yukarı bakacak şekilde dik kalır. Bu yüzden açık konteynerlerin kullanılıdığı uygulamalarda bile ürünler hareket ederken dökülme olmamaktadır. Tüm düzlemlerde hareketin yanı sıra, SupraHandling 2.0 nesnelerin sürtünme kaybı olmadan nasıl taşınabileceğini göstermektedir. Anlatılan sistemde yer alan üç süperiletken için ihtiyaç duyulan sürekli soğutma sistemi toplam elektrik tüketimi ise sadece 36 vat’tır. Elektrikle soğutulan kriyostatlar için güç, temassız bir şekilde iletilmektedir. Ayrıca kullanılan rayların,  düz paslanmaz çelik kapakları sayesinde kolay temizlenebilmeleri sayesinde sistem gıda, kimya ve ilaç endüstrisi gibi Temiz Tasarım ve iyi temizlenebilirlik gerektiren her yerde uygulanabilir.

Temassız taşıma

SupraShuttle, havalanan nesnenin bir süperiletken sayesinde tüm yönlerde nasıl hareket edebileceğini gösterir. Bu sergide, kriyostat aktif iki EGC gantry arasında kullanılır. Bu da süperiletken üzerinde havalanan kalıcı mıknatısın yere dokunmadan veya mekanik olarak ele alınmadan dikey bir konumdan yatay bir konuma döndürülebilmesini sağlar. Taşınacak nesneler mıknatıs üzerine monte edilebilir. SupraShuttle ayrıca havalandırılan nesnelerin hava sızdırmaz odalara nasıl taşınabileceğini göstermektedir. Bunun için, manyetik desteğin üstüne pleksiglastan yapılmış bir kubbe yerleştirilerek çevresinde kapalı bir alan oluşturulur ve bu sayede kilit girişleri, raylar veya kılavuz sistemlerine herhangi bir gereksinim duyulmaz.

Kontrollü rotasyon

SupraChanger ile halka şeklindeki süperiletken modülü, bir EMMS-AS step motor ve manyetik bir bağlantı ile birlikte, taban plakası altına monte edilir. Plaka üzerinde döner uygulaması olan her biri üç farklı istasyon bulunur: bir santrifüj, bir karıştırıcı ve bir havalanan döner indeks tablası. Her istasyonda ayrıca aktif soğutmalı süperiletken modülü üzerinde havalanma mesafesi dondurulmuş bir manyetik disk bulunmaktadır. Bütün taban plakası otom atik olarak 120°’lik bir açıyla dönerek üç uygulamadan en az birinin süper-iletken modülünün üzerinde konumlanmasını sağlar. İstasyon yeniden modül üstüne konumlandırılır konumlandırılmaz, disk süperiletkene tepki verir ve havalanmaya başlar. Taban plakasının altındaki manyetik bağlantı kullanılarak, step motor istasyonundaki manyetik diski döndürür ve böylece ilgili uygulamanın dönmesini sağlar. İlk olarak, kontrol edilebilen dönme hareketi süperiletken sayesinde sabit bir şekilde havada duran mıknatısa aktarılır. Herhangi bir sürtünme kaybı olmadığı için manyetik diskin dönme hareketi çok az bir enerji sayesinde gerçekleşir.

  www.festo.com/en/supramotion-2-0