Strukturierte Komponentendaten · 2026

Piezoelektrisches Element

Ein piezoelektrisches Element ist eine spezielle Komponente, die den piezoelektrischen Effekt nutzt, um bei Anlegen eines elektrischen Wechselsignals Ultraschallschwingungen zu erzeugen.

Technische Definition und Einsatzkontext
Ein typisches Piezoelektrisches Element wird in Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Toleranz, Montage- und Anwendungskompatibilität sowie Ausfallrisiko bewertet.

Ein piezoelektrisches Element ist eine spezielle Komponente, die den piezoelektrischen Effekt nutzt, um bei Anlegen elektrischer Wechselsignale Ultraschallschwingungen zu erzeugen. In Ultraschall-Wandlerarrays werden diese Elemente präzise angeordnet, um kontrollierte akustische Felder für Anwendungen wie medizinische Bildgebung, industrielle Prüfung und Materialbearbeitung zu erzeugen. Das Element besteht typischerweise aus polarisierten keramischen Materialien, die sich als Reaktion auf Spannungsänderungen ausdehnen und zusammenziehen und so hochfrequente mechanische Schwingungen erzeugen. Der piezoelektrische Effekt bewirkt, dass bestimmte Materialien als Reaktion auf eine angelegte mechanische Spannung eine elektrische Ladung erzeugen (direkter Effekt) oder sich verformen, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird (inverser Effekt). In Ultraschallanwendungen wird der inverse Effekt genutzt: Eine Wechselspannung bewirkt, dass das Material mit Ultraschallfrequenzen schwingt und Schallwellen erzeugt.

Komponentenspezifikationen

Definition
Ein piezoelektrisches Element ist eine spezielle Komponente, die den piezoelektrischen Effekt nutzt, um bei Anlegen elektrischer Wechselsignale Ultraschallschwingungen zu erzeugen. In Ultraschall-Wandlerarrays werden diese Elemente präzise angeordnet, um kontrollierte akustische Felder für Anwendungen wie medizinische Bildgebung, industrielle Prüfung und Materialbearbeitung zu erzeugen. Das Element besteht typischerweise aus polarisierten keramischen Materialien, die sich als Reaktion auf Spannungsänderungen ausdehnen und zusammenziehen und so hochfrequente mechanische Schwingungen erzeugen.

Der piezoelektrische Effekt bewirkt, dass bestimmte Materialien als Reaktion auf eine angelegte mechanische Spannung eine elektrische Ladung erzeugen (direkter Effekt) oder sich verformen, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird (inverser Effekt). In Ultraschallanwendungen wird der inverse Effekt genutzt: Eine Wechselspannung bewirkt, dass das Material mit Ultraschallfrequenzen schwingt und Schallwellen erzeugt.
Funktionsprinzip
Der piezoelektrische Effekt bewirkt, dass bestimmte Materialien bei mechanischer Spannung eine elektrische Ladung erzeugen (direkter Effekt) oder sich bei Anlegen eines elektrischen Feldes verformen (inverser Effekt). In Ultraschallanwendungen wird der inverse Effekt genutzt: Wechselspannung versetzt das Material in Schwingungen mit Ultraschallfrequenzen und erzeugt so Schallwellen.
Materialien
Blei-Zirkonat-Titanat (PZT)-KeramikenBariumtitanatQuarzkristalle oder Polyvinylidenfluorid (PVDF)-Polymere. PZT-5A oder PZT-5H sind gängige Sorten mit hohen piezoelektrischen Koeffizienten.
Impedanz
50-500Ohms
Abmessungen
Custom (typically 5-50 mm diameter, 0.5-5 mm thickness)
Kapazität
100 pF - 10 nF
Frequenzbereich
20 kHz - 10 MHz
Curie Temperatur
150-350°C
Kopplungsfaktor
0.6-0.7
Normen
ISO 18563-1DIN EN 12668-1

Branchentaxonomie & Aliasse

Gebräuchliche Handelsnamen, technische Kennungen und Suchbegriffe für Piezoelektrisches Element.

Übergeordnete Produkte

Diese Komponente wird in den folgenden Industrieprodukten eingesetzt.

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Massnahme

Elektrische Überlastung oder thermischer Schock->Gerissenes Keramikelement führt zu vollständigem Funktionsverlust->Implementieren Sie Spannungsbegrenzer, Wärmemanagement und mechanische Dämpfung im Gehäusedesign
Feuchtigkeitseintritt oder chemische Einwirkung->Degradation der Elektroden und reduzierte piezoelektrische Leistung->Schutzbeschichtungen (Epoxid, Parylen) auftragen und für raue Umgebungen hermetische Abdichtung verwenden
Mechanische Ermüdung durch Dauerbetrieb->Allmähliche Verringerung der Ausgangsamplitude und Empfindlichkeit->Design mit Sicherheitsfaktoren, Verwendung ermüdungsbeständiger Materialien und regelmäßige Kalibrierung

Industrielles Ökosystem und technische Bewertung

Montage- und Anwendungskompatibilität
Dieses piezoelektrische Element eignet sich für verschiedene Ultraschallanwendungen wie Schweißen, medizinische Bildgebung und Reinigung. Überprüfen Sie vor der Bestellung, ob Abmessungen, Frequenzbereich und Impedanz zu Ihrem Wandlerdesign passen.
Engineering-Risiken
  • Mechanische Risse durch Überspannung
  • Depolarisation bei hohen Temperaturen
  • Impedanzfehlanpassung verursacht Energieverlust
  • Alterungseffekte verringern die Empfindlichkeit im Laufe der Zeit

Konformität und Prüfung

Toleranz
Frequenztoleranz ±2%, Maßtoleranz ±0,1 mm, Kapazitätstoleranz ±10%
Prüfverfahren
Impedanzanalyse, Laser-Vibrometrie zur Wegmessung, akustische Ausgangsprüfung nach IEC 61161

Hersteller für diese Komponente

Relevante Herstellerprofile aus der CNFX-Komponentenfähigkeitstabelle.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Verwandte Komponenten

Häufige Fragen

Was ist die Hauptfunktion eines piezoelektrischen Elements in Ultraschallwandlern?

Es wandelt elektrische Signale in hochfrequente mechanische Schwingungen um, um Ultraschallwellen für Bildgebung, Messung oder Verarbeitung zu erzeugen.

Wie beeinflussen Temperaturänderungen die Leistung piezoelektrischer Elemente?

In der Nähe der Curie-Temperatur verschlechtert sich die Leistung, und thermische Ausdehnung kann die Resonanzfrequenzen verändern. Temperaturstabile Formulierungen wie PZT-8 werden in anspruchsvollen Umgebungen verwendet.

Können piezoelektrische Elemente sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von Ultraschall verwendet werden?

Ja, sie arbeiten bidirektional: Sie erzeugen Ultraschall, wenn sie angeregt werden (Sendermodus), und erzeugen elektrische Signale, wenn sie Ultraschallwellen empfangen (Empfängermodus).

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Component Index · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

Beschaffungsinformationen anfragen für Piezoelektrisches Element

Informationen zu Einsatzbereich, Spezifikationsgrenzen, Lieferantentypen und RFQ-Vorbereitung anfragen.

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