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Tätowierungen und Permanent-Make-upDC-Kleinstmotoren beweisen ihre Vielseitigkeit

Tätowierungen und Permanent-Make-up gelten als modern. Allein in Deutschland tragen heute Schätzungen zu Folge etwa fünf Millionen Menschen ein Tattoo und immer mehr nutzen Permament-Make-up für dauerhaften Lidstrich, die Lippenkonturierung oder die Korrektur kleinerer Schönheitsfehler, wie z.B. Narben.

In beiden Fällen werden die gewünschten Motive über Nadeln mit Tinte oder anderen Farbmitteln eingebracht, beim Tätowieren in die zweite Hautschicht, beim nicht ganz so dauerhaften Permanent-Make-up lediglich in die Hautoberfläche. Dank moderner Kleinstmotoren sind die Maschinen, mit denen Tätowierer und Kosmetikinstitute heute arbeiten, klein, leicht und ergonomisch in der Handhabung. Die Behandelten profitieren von Präzision und Laufruhe.

Eine Tätowiermaschine funktioniert im Prinzip ähnlich wie eine Nähmaschine: Eine oder mehrere Nadeln oszillieren und punktieren dabei die Haut. Mit mehreren Tausend Stichen pro Minute gelangt die Farbe an die gewünschte Körperstelle. Ein geübter Tätowierer sticht weder zu oberflächlich noch zu tief: Ideal ist, wenn er die mittlere Hautschicht trifft. Denn bleibt er zu oberflächlich, ist das Tattoo nicht dauerhaft, sticht er zu tief, kommt es zu Blutungen, die den Verlauf der eingebrachten Farbe beeinflussen. Tätowierer müssen also ihr Handwerk beherrschen.

Gleichzeitig sind sie Künstler, die eine Jahrtausende alte Tradition weiterführen (vgl. Infokasten 1); ihre Tätowiermaschinen sind das Werkzeug, mit dem sie ihre Kunst verwirklichen. Dabei sind die Anforderungen an die eingesetzte Technik recht hoch und decken sich mit denen vieler anderer Bereiche.

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Hightech in Künstlerhand

Tätowierungen und Permanent-Make-up: DC-Kleinstmotoren beweisen ihre Vielseitigkeit
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Da ein großflächiges Tattoo (Bild 1) durchaus mehrere Stunden pausenlose Arbeit bedeutet, müssen die Maschinen leicht und funktionell sein, damit ein ermüdungsfreies Arbeiten möglich ist und der Künstler sich ganz seinem Werk widmen kann. Ein vibrationsarmer und leiser Betrieb ist dabei natürlich ebenfalls wünschenswert. Kein Wunder also eigentlich, dass sich DC-Kleinstmotoren (Bild 2) aus dem Faulhaber-Programm (vgl. Infokasten 2) auch dieses eher etwas ungewöhnliche Einsatzfeld erschlossen haben. Bei Tätowiermaschinen der jüngsten Generation, den sogenannten Rotary-Maschinen, treiben sie die Nadeln an. Für den Einsatz sprechen gleich eine ganze Reihe von Argumenten:

Die DC-Kleinstantriebe sind bei hoher Leistungsdichte kompakt und leicht. Im Gegensatz zu anderen DC-Antrieben ist ihr Rotor nicht auf einen Eisenkern gewickelt, sondern besteht aus einer freitragenden, in Schrägwicklung hergestellten Kupferspule (Bild 3). Dieser als Glockenanker bezeichnete Rotor wiegt dadurch wenig und überzeugt durch sehr geringes Trägheitsmoment und rastmomentfreien Lauf. Dadurch bieten die Motoren hohe Dynamik und präzisen Gleichlauf. Dank ihrer linearen Charakteristik lassen sie sich zudem einfach regeln. Da sie nur wenig Bauraum benötigen, ist die Integration in den handlichen und sehr kompakten Tätowiermaschinen gut realisierbar.

Leicht und gut zu integrieren

Im Prinzip bestehen die neuen Rotary-Maschinen aus einem gewinkelten Handstück und dem auswechselbaren Aufsatz mit dem eigentlichen Tätowierwerkzeug. Der Motor sitzt im Querstück des Handgriffs und treibt eine Exzenter-Mechanik an, um die Injektionsnadel linear oszillieren zu lassen. Benötigt werden hierbei kurze Motoren. Diese gibt es in unterschiedlichen Varianten und Technologien. Sie sind bei Durchmessern zwischen 17 mm lediglich 22 mm lang und wiegen je nach Modell lediglich 20 bis 60 g. Dennoch liefern sie aufgrund der hohen Wirkungsgrade von bis zu 86 % die für die Rotary-Maschinen notwendige Leistung.

Dank der eingesetzten DC-Motoren arbeiten diese jetzt besonders laufruhig, liegen durch ihr geringes Eigengewicht, zu dem die Kleinstantriebe wesentlich beitragen, gut in der Hand und sind obendrein auch noch deutlich leiser als die bisher üblichen Spulenmaschinen, die ähnlich arbeiten wie eine altmodische Türklingel, bei der ein Klöppel in rascher Folge auf einen kleinen Gong schlägt.

Präzision im Kugelschreiberformat

Ebenso wie der Tätowierer profitieren auch Kosmetiker und Kosmetikerin, die ein Permanent-Make-up auftragen, von einem leichten, handlichen Gerät, das sie feinfühlig führen können. Die mikrofeinen Farbpigmente werden mit einer oszillierenden Nadel in die Hautoberfläche implantiert, wobei im Gegensatz zum Tätowieren nur die obersten Hautschichten behandelt werden und das darunter liegende, lebende Gewebe unverletzt bleibt. Anders als ein Tattoo ist Permanent-Make-up deshalb nicht irreversibel; es hält rund fünf Jahre.

Die eingesetzten Geräte müssen allerdings sehr präzise und zuverlässig arbeiten. Da an empfindlichen Körperteilen wie etwa dem Auge hantiert wird, ist eine besondere Laufruhe notwendig. Auch hier lässt sich von den leistungsfähigen DC-Kleinstantrieben profitieren. Da die fürs Permanent-Make-up verwendeten Geräte eher länglich und für eine gute Handhabung etwa so groß wie ein Kugelschreiber sein sollten, haben sich hier schlanke DC-Kleinstmotoren (Bild 4) mit Durchmessern zwischen 13 und 15 mm bewährt.

Sicherlich ist der Einsatzbereich Kosmetikstudio oder Tattoo-Shop für die anpassungsfähigen DC-Kleinstmotoren eher ungewöhnlich, die hier geforderten Eigenschaften sind jedoch auch für viele andere Branchen interessant, zumal die kompakten edelmetallkommutierten Ausführungen eine Lebenserwartung von bis zu 10000 Betriebsstunden haben. Die Motoren mit Durchmessern von 6 bis 22 mm werden ergänzt durch eine umfangreiche Auswahl an Standardkomponenten wie hochauflösende Encoder, Präzisionsgetriebe und Steuerungen.

Für besondere Applikationsanforderungen lassen sich die Standardprodukte außerdem jederzeit modifizieren. Zu den gängigen Anpassungen zählen beispielsweise Vakuumtauglichkeit, erweiterter Temperaturbereichs, modifizierte Wellen, Spannungen, Anschlüsse oder Stecker und vieles mehr. Typische Anwendungen finden sich deshalb z.B. in Medizintechnik, Präzisionsoptik und Telekommunikation ebenso wie in Bestückungsautomaten oder Robotik sowie in der Luft- und Raumfahrt.

Infokasten 1: Körperkunst mit Geschichte

Tätowierungen, also das Anbringen von Bildern auf der Haut hat in den verschiedensten Kulturen eine jahrtausendealte Tradition. Zahlreiche Tätowierungen hat man beispielsweise auf dem rund 5300 Jahre alten Steinzeitmenschen "Ötzi" gefunden. Tätowierungen identifizierten Archäologen auch auf der 4000 Jahre alten Mumie der ägyptischen Priesterin Amunet. Die archaischen Methoden des Tätowierens waren allerdings äußerst schmerzhaft, da die Motive mit Holzinstrumenten, Menschenknochen, Haifischzähnen oder Dornen in die Haut geritzt wurden. Heutzutage sind die Prozeduren weniger schmerzhaft und vor allem auch hygienischer. Besonders gilt das für die modernen Tätowiermaschinen, die dank der im Text beschriebenen Kleinstantriebe sehr präzise arbeiten und eine ergonomische Handhabung ermöglichen.

Infokasten 2: Die Antriebsexperten aus Schönaich

Die FAULHABER-Gruppe mit ihren 1400 Mitarbeitern ist spezialisiert auf Entwicklung, Produktion und Einsatz von hochpräzisen Klein- und Kleinstantriebssystemen, Servokomponenten und Steuerungen bis zu 200 W Abgabeleistung. Dazu zählt die Realisierung von kundenspezifischen Komplettlösungen ebenso wie ein umfangreiches Programm an Standardprodukten wie bürstenlose Motoren, DC-Kleinstmotoren, Encoder und Motion Controller. Die Marken der FAULHABER-Gruppe gelten weltweit als Zeichen für hohe Qualität und Zuverlässigkeit in komplexen und anspruchsvollen Anwendungsgebieten wie Medizintechnik, Bestückungsautomaten, Präzisionsoptik, Telekommunikation, Luft- und Raumfahrt sowie Robotik. Vom Mikroantrieb mit 1,9 mm Durchmesser bis zum leistungsstarken 44-mm-DC-Kleinstmotor kombinierbar mit verschiedenen Präzisionsgetrieben bietet das Unternehmen zuverlässige Systemlösungen für eine Vielzahl von Anwendungen.

 

Text: Dipl.-Ing. Andreas Knebel, Gebietsverkaufsleiter, Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, und Ellen-Christine Reiff, M.A., Redaktionsbüro Stutensee.

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