Festo SupraMotion: Supraleiter in der industriellen Automatisierung

SupraMotion

Supraleiter in der industriellen Automatisierung

Supraleiter haben großes Potenzial für die Anwendung in der Industrie der Zukunft. Sie erlauben es, Objekte berührungslos zu lagern und zu bewegen – mit geringem Energieaufwand und ganz ohne Regelungstechnik für die Lagerung. Ihr staub- und abriebfreies Arbeiten ist ideal, um Objekte schwebend in sehr reinen Umgebungen geschützt zu transportieren. Auch die Handhabung durch Wände hindurch ist möglich.

Was sind Supraleiter?

Supraleiter sind Materialien mit einzigartigen magnetischen Eigenschaften: Kühlt man sie unter eine bestimmte Temperatur, können sie das Feld eines Permanentmagneten in ihrem Inneren verankern. Dadurch entsteht eine starke, aber unsichtbare Kopplung. Diese hält Magnet und Supraleiter in einem definierten Abstand zueinander – sogar durch Wände hindurch, in Flüssigkeiten oder im Vakuum. Solange der Supraleiter unterhalb dieser sogenannten Sprungtemperatur bleibt, speichert sein magnetisches Gedächtnis den Fingerabdruck des Magneten und damit dessen Position, selbst wenn beide voneinander getrennt werden.

Elektrische Kühlung mit langer Lebensdauer

Bei SupraMotion setzen wir auf Hochtemperatur-Supraleiter aus keramischem Material. Die aktuell verwendeten Kühler haben einen Leistungsbedarf von maximal 40 Watt pro Kryostat (Kühlbehälter). Dadurch fallen vergleichsweise geringe Betriebskosten an. Der Schwebeeffekt für sich betrachtet benötigt weder Energie noch Regelungstechnik.

Dank der hohen Wärmekapazität ist der Betrieb selbst bei einem Stromausfall für viele Minuten gewährleistet. Die Lebensdauer der Kühler beträgt derzeit mehr als zehn Jahre.

SupraCube: Trennung von Supraleiter und Kühlung

Mit dem SupraCube präsentieren wir erstmals ein SupraMotion-Konzept, bei dem sich die Supraleiter-Einheit vom elektrischen Kühler trennen lässt und für bis zu zwei Stunden autonom arbeiten kann. Die kompakte Technologie erlaubt eine berührungslose Bewegung und Handhabung von Objekten – ideal für Branchen mit höchsten Anforderungen an Reinigung und Sauberkeit wie Laborautomation, Biotechnologie oder die Halbleiterproduktion.

Beim SupraCube ist das Magnetschweben auf das Wesentliche reduziert: eine passive magnetische Basiseinheit mit einem gekoppelten Schwebeträger darüber. Der modulare Aufbau des Systems erlaubt es, den Supraleiter auf -210°C zu kühlen, bevor die Kühleinheit automatisch abschaltet und der SupraCube sich von ihr für bis zu zwei Stunden abkoppelt.

Einmal abgekühlt und vom Kühler getrennt, ist der SupraCube einsatzbereit: montiert an das Ende eines Roboterarms, mit weiteren SupraCubes auf einem Transportsystem parallel geschaltet, oder für den Einsatz im Sicherheitslabor nebenan. Die stabile Schwebeverbindung zwischen dem magnetischen Träger und dem Supraleiter erlaubt Abstände von zehn Millimetern und mehr – viel Platz für Trennwände, die zum Beispiel saubere oder sterile Arbeitsumgebungen umschließen können.

Supraleitendes Schweben ermöglicht High-End-Technologie

Diese berührungslose und reibungsfreie Form der supraleitenden Levitation bietet eine elegante und praktische Lösung für einige der anspruchsvollsten Probleme in High-Tech-Branchen – von der Halbleiter-, Batterie- und Biotechnologie über die Pharma-, Lebensmittel- und Medizinindustrie bis hin zur Laborautomation. Die Reduzierung von Verunreinigungen aller Art auf ein absolutes Minimum wird dazu beitragen, den Weg zu den High-End-Technologien und -Produkten zu ebnen, die für eine saubere, gesunde und nachhaltige Zukunft benötigt werden.

Suche nach Pilotkunden und konkreten Applikationen

Noch befindet sich der Einsatz von Supraleitern im Bereich der Industrieautomation im Entwicklungsstadium. Aber schon heute sind mit dieser Technologie völlig neue und effiziente Prozesse denkbar.

Daher untersuchen wir konkret mit Partnern und Kunden deren Anwendungsideen, die in Pilotprojekten umgesetzt werden können. Gehen auch Sie den nächsten Schritt und begleiten Sie die Supraleiter-Technologie gemeinsam mit uns in die industrielle Anwendung!

Kontaktieren Sie uns per E-Mail: supramotion@festo.com