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DuraAct Power

2013-11-06

Kompositwandler mit Multilayer-Keramik nutzt den d33-Effekt

Der neue Flächenwandler P-878 DuraAct Power von PI Ceramic verwendet eine Betriebsspannung von nur -20 bis 120 V und ist damit auf dem Weltmarkt einzigartig. Wie alle DuraAct Wandler kann der P-878 als Aktor, Sensor oder für Energy Harvesting eingesetzt werden.

Die aktive Schicht des Flächenwandlers besteht aus einem Multilayer-Piezoelement, das nach einem patentierten Verfahren in faserverstärkten Kunststoff eingebettet ist. Bei der Auslenkung nutzt der DuraAct Power den hocheffizienten d33-Effekt.

Die Herstellung der Komposite erfolgt durch ein blasenfreies Injektionsverfahren. Die Polymerummantelung dient gleichzeitig als elektrische Isolierung und als mechanische Vorspannung, so dass der P-878 biegsam ist.

d33-Effekt: Was steckt im DuraAct Power?

Bisherige vollkeramische Wandler erfordern hohe Ansteuerspannungen von 250 bis zu 1000 V. Sie nutzen die laterale Kontraktion des Piezoelements beim Anlegen einer elektrischen Spannung, den sogenannten Transversal- oder d31-Effekt. Die Multilayer-Flachenwandler nutzen dagegen den Longitudinal- oder d33-Effekt, bei dem die Auslenkung parallel zum elektrischen Feld E und der Polarisationsrichtung des Piezoaktors erfolgt. Die piezoelektrischen Ladungskoeffizienten d33 für die longitudinale Auslenkung sind deutlich hoher als für die transversale Auslenkung, die erreichbaren Auslenkungen sind dementsprechend größer.

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