Piezokeramische Platten, Blöcke und Stäbe
Vielfältige Material- und Geometrieausführungen für anwendungsspezifische Präzision
- Hohe Qualität
- Enge mechanische Toleranzen
- Große Flexibilität der Geometrie (1 mm bis 80 mm)
- Siebdruck- und Sputter-Elektroden erhältlich, einschließlich Umkontakt und strukturierten Elektroden
- Optional: Herstellung von Baugruppen in industrieller Qualität, einschließlich der Kontaktierung mit Drähten oder flexiblen Leiterkarten
Piezoelektrische Platten bieten ein breites Einsatzspektrum, von der Ultraschalltechnik bis hin zu Sensor- und Aktoranwendungen. Die Auswahl des geeigneten piezokeramischen Materials richtet sich dabei stets nach den individuellen Anforderungen der jeweiligen Anwendung. Gefertigt werden die Platten in unterschiedlichen Größen und Ausführungen, um eine passgenaue Integration in kundenspezifische Systeme zu ermöglichen.
Im industriellen Bereich kommen die Piezokomponenten beispielsweise in Drucksensoren, in der Sonartechnik oder zur zerstörungsfreien Materialprüfung zum Einsatz. In medizinischen Systemen unterstützen sie hochauflösende diagnostische Bildgebungsverfahren.
Durch die abgestimmte Kombination von Aufbau- und Verbindungstechnik lassen sich individuelle, einbaufertige Piezobauelemente realisieren.
Spezifikationen
Mit über 30 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Piezokeramiken bietet PI Ceramic einen kompletten Leistungsumfang – von der gezielten Materialauswahl bis hin zur Entwicklung maßgeschneiderter, anwendungsspezifischer Lösungen.
Die Abmessungen der Piezoplatten werden innerhalb definierter Spezifikationsgrenzen individuell angepasst. Die Machbarkeit wird anhand der übermittelten Anforderungen und Maßangaben sorgfältig geprüft.
| Länge L [mm] | 1 – 80 < 75 für Scherplatten |
| Breite W [mm] | 1 – 60 |
| Dicke TH [mm] | 0,1 – 30 0,2 – 10 für Scherplatten |
| Elektroden | Dickschicht (Ag), Dünnschicht (Ag, Au, CuNi, Cu, NiV), Chemisch-Nickel |
| Elektrodendesigns | Wählen Sie zwischen verschiedenen Designs: Vollflächig, Umkontakt über Kante, Umkontakt über Ecke, freie Struktur (siehe rechte Spalte) |
| Kontaktierung | Es stehen unterschiedliche Kontaktierungsverfahren zur Auswahl, wie das Löten oder Kleben von Drähten und flexiblen Leiterkarten. |
| Polarisierungsrichtung | Je nach Ausführung der Piezokomponenten können unterschiedliche Auslenkungen in axialer, radialer und Scher-Richtung erreicht werden. Weitere Informationen finden Sie unter >> Funktionsweisen. |
| Material | Wir bieten verschiedene ferroelektrisch weiche und harte PTZ-Materialien sowie bleifreie Alternativen an. Zur Materialübersicht gelangen Sie >> hier, zu den Datenblättern >> hier. |
| Erweiterte Möglichkeiten | Neben der Höherveredelung durch Aufbau- und Verbindungstechnik lassen sich individuelle, einbaufertige Piezobauelemente realisieren, wie zum Beispiel:
|
| Anwendungen | Piezokeramische Platten eignen sich für eine Vielzahl von Sensor- und Aktoranwendungen. Beispiele für mögliche Anwendungen finden Sie >> hier. |
Funktionsweisen
Piezokeramische Platten können sowohl als Sensor als auch als Aktor eingesetzt werden. Im Sensorbetrieb wandeln die Platten mechanische Belastungen – etwa durch Druck oder Ultraschall – über den direkten Piezoeffekt in elektrische Signale um.
Wird die Piezoplatte als Aktor betrieben, führt das Anlegen einer elektrischen Spannung zu einer mechanischen Auslenkung. Diese kann als statische Verformung bei Verwendung von Gleichspannung oder als Schwingung, beispielsweise im Ultraschallbereich, bei Ansteuerung mit Wechselspannung ausgeführt werden. Die Bewegungsrichtung ist abhängig von der Ausführung der Piezokomponente und erfolgt axial oder radial. Die Höhe der Auslenkungsamplitude wird sowohl durch die Abmessungen der Piezoplatte als auch durch die angelegte Spannung bestimmt .
Für Platten mit positiver Polarisationsrichtung oben und negativer unten ergeben sich folgende Auslenkungsrichtungen:
Bei einer axialen Auslenkung (d33-Effekt) wird immer auch eine geringe Deformation in radialer Richtung (d31-Effekt) erzeugt.
Um bestimmte Resonanzfrequenzen im axialen Vibrationsmodus zu erreichen, werden die Platten in ihrer Dicke angepasst, für Frequenzen in radialer Richtung in ihrem Durchmesser. Für beide Varianten gilt: Umso größer die Dimension, desto kleiner die Frequenz.
Für Scherplatten sind folgende Auslenkungen möglich:
Um eine höhere axiale Auslenkung bei gleichzeitig minimaler radialer Deformation zu erzielen, können Piezoplatten als 1-3-Komposit gefertigt werden.
Durch die Kombination von Piezokeramik und Polymer wird eine hohe elektromechanische Kopplung sowie eine hohe Bandbreite in axialer Richtung erzielt.
- Medizinische Bildgebung
- Fetalüberwachung
- Dermatologie
- Chirurgische und therapeutische Instrumente
- Mikropumpen
- Ultraschallreinigung
- Ultraschallschweißen
- Präzisionspositionierung
- Drucksensoren
- Zerstörungsfreie Prüfung
- Taktile Rückmeldung
- Energiegewinnung
- Unterwasserkommunikation
Downloads
Werkstoffdaten
Lead-Free Piezoceramic Materials
Benutzerhandbuch A000T0047
Handhabung und elektrische Kontaktierung von Piezokomponenten