费斯托FESTO-提高工业自动化资源效率的超导体

Festo 目前正在进行超导体技术研究，并将在汉诺威展示其在自动化技术方面的应用
Festo 将在 2013 年汉诺威工业博览会上展示超导技术的潜力和自动化技术的研究主题，并将展出三个与 Evico 以及其他研究和学术合作伙伴合作开发的项目。
超导体以悬浮状态工作，零阻力且能效较高。超导体在医学技术方面的应用已有 20 年之久，目前正在进入具有高功率密度的大规模系统中。Festo 正在探索如何将此技术用于未来的可持续生产。在生产系统中使用零摩擦、悬浮支撑系统成为了一个重点课题。Festo 将在 2013 年汉诺威工业博览会上展示超导技术的潜力和自动化技术的研究主题，并将展出三个与 Evico 以及其他研究和学术合作伙伴合作开发的项目。

超导体是在低于特定临界温度的条件下迅速进入超导状态的金属、金属合成物或陶瓷材料。在超导状态下，材料的电阻消失。“到达临界温度后，相互排斥的电子结合，形成“库帕对”。组对之后，电子不再与周围的原子晶格发生反应，因此可以零阻力传导电流，”Würzburg 大学的 Werner Hanke 博士解释说。“当电流流入低于临界温度的超导材料中后，将立即在*的闭合回路中流动，”Hanke 博士说。

超导体技术仍处于研究阶段，但在材料开发和冷却系统方面有巨大的应用潜力。长期以来，将材料降至超低温度的成本一直是该材料广泛应用于工业的障碍。“1986 年发现了临界温度在 100开（ Kelvin） 之上的高温超导体，这种超导体是陶瓷材料。从此，能够直接使用液态氮或电力设备来冷却材料，这更加便宜，也更为实用，”来自Leibniz Institute for Solid State and Materials Research （IFW Dresden） 的 Ludwig Schultz 工学博士兼教授解释说。

费斯托自动化中的超导磁性支撑

如果将超导体冷却至临界温度以下，在永磁体外部磁场的影响下，则超导体不仅会达到零电阻，其特性也会发生变化：超导体能够将永磁体的磁场存储在预设距离，从而创造出稳定的悬浮条件。超导体可在任何干扰条件下复位至预设状态。这三个研究项目证明了超导体的零摩擦和稳定支撑特性，无需复杂测量设备和控制技术。

SupraLinearMotion –超导特性造成的悬浮

SupraLinearMotion，供一人乘坐的摇椅，可使工业博览会的游客近距离亲身体验超导体技术。为使摇椅悬浮，利用液氮将滑轨底部的超导材料被动冷却至 63 至 77 开（Kelvin） 之间的恒温。然后将它置于轨道上方约 15 毫米处，这就是由永磁材料制成的简单磁性导轨。超导材料存储并保持在与滑轨平行的预定位置。如移动滑轨，摇椅就会失衡。一旦开始向下运动，摇椅即翻倒，然后重力发挥作用。乘客悬浮在摇椅上，由超导作用支撑。

FESTO费斯托 SupraHandling – 平面上的无摩擦运动

这一原理已被转化到用于在平面上移动物体的 X/Y 台。在台面下配置了两个驱动器，可在 X 和 Y 方向上相互独立地倾斜基板。这样，它们将两条滑轨悬浮在运动中的磁轨上，无需接触。这意味着 X/Y 台面的滑轨在超导支撑上运动。与SupraLinearMotion一样，此传输系统中的超导体使用液氮进行被动冷却，并保持与磁轨的相对距离和位置，从而维持稳定悬浮。这一技术在自动化领域有多种可能应用。例如，无噪音、无磨损和维持预定距离的能力为自动化技术开创了许多新的应用前景。柔性悬挂和低能耗可在无须任何额外能耗的条件下产生柔和运动。

SupraPicker – 用于密闭室的抓取系统

SupraPicker 展品展示了带超导支撑系统的磁性抓手，分成两部分操作，分别是在密闭室内和室外。这个抓手在超导作用下悬浮，利用磁性拾取小瓶，再通过闸门将其送至密闭室中，然后将其置于预定位置。这一展品展示了无接触、稳定的超导支撑系统的优势，为抓取应用开启了新的可能性。磁场存储之后，执行抓取功能的磁体和超导体可毫不困难地进行物理分离——如，使用展品中的树脂玻璃墙隔离。在此应用中，超导材料被小型的电力冷却设备主动冷却，省去了液氮的冷却、运输和存储所需的辅助设备，大大简化了潜在的工业应用。 上海FESTO  FESTO气动元件  费斯托 费斯托公司