Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Piezoelektrischer Stapel

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Piezoelektrischer Stapel im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Standardkonfiguration bis Schwerlastanforderung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Piezoelektrischer Stapel wird durch die Baugruppe aus Piezokeramik-Schicht und Innenelektrode beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Ein mehrschichtiger Aufbau aus piezoelektrischen Keramikelementen, der bei angelegter Spannung eine präzise lineare Verschiebung erzeugt.

Technische Definition

Ein piezoelektrischer Stapel ist das zentrale Aktuatorbauteil innerhalb eines piezoelektrischen Aktors. Er besteht aus mehreren dünnen piezoelektrischen Keramikscheiben oder -platten, die gestapelt und miteinander verbunden sind. Wird ein elektrisches Feld über den Stapel angelegt, dehnen oder kontrahieren die einzelnen Schichten gleichzeitig und erzeugen so eine kumulative Verschiebung entlang der Stapelachse. Diese Konfiguration verstärkt die geringe Auslenkung eines einzelnen piezoelektrischen Elements zu einem nutzbaren mechanischen Hub für Präzisionspositionierung, Schwingungskontrolle oder Kraftgenerierung.

Funktionsprinzip

Funktioniert nach dem inversen piezoelektrischen Effekt: Das Anlegen einer Spannung an den Elektroden des piezoelektrischen Keramikmaterials induziert mechanische Dehnung. In einer Stapelkonfiguration addiert sich die Dehnung jeder Schicht entlang der Polarisationsrichtung und wandelt elektrische Energie direkt in präzise lineare Bewegung um.

Hauptmaterialien

Blei-Zirkonat-Titanat (PZT)-Keramik Internes Elektrodenmaterial (z.B. Silber-Palladium) Verbindungsklebstoff/-epoxidharz Externe Isolierung/Beschichtung

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Piezokeramik-Schicht
    Aktives Element, das sich unter angelegter Spannung verformt.
    Material: Blei-Zirkonat-Titanat (PZT)-Keramik
  • Innenelektrode
    Leitfähige Schicht, die zwischen Keramikschichten angeordnet ist, um ein elektrisches Feld anzulegen.
    Material: Silber-Palladium (AgPd)-Legierung oder Nickel
  • Verbindungsschicht
    Klebstoffverbindung einzelner Keramikschichten zu einem monolithischen Stapel.
    Material: Epoxidharz oder Glasfritte
  • Externe Elektrode/Anschluss
    Elektrischer Verbindungspunkt zur Anlegung der Betriebsspannung an den Stapel.
    Material: Lötfähige Silberbeschichtung oder Drahtanschlüsse

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Spannung über 200 V DC Dielektrischer Durchschlag verursacht Kurzschluss Zenerdioden-Begrenzung auf 180 V mit 10 % Toleranz
Umgebungstemperatur über 120 °C Dauerhafte Depolarisation mit 90 % Verlust des piezoelektrischen Koeffizienten PTC-Thermistor-Abschaltung bei 100 °C mit aktiver Kühlung

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
0-150 V DC, -40 bis +85 °C, 0-100 μm Verschiebung
Belastungs- und Ausfallgrenzen
200 V dielektrischer Durchschlag, 120 °C Curie-Temperatur, 0,2 % Dehnungsgrenze
Dielektrischer Durchschlag bei >200 V, Depolarisation oberhalb der Curie-Temperatur, mechanischer Bruch bei >0,2 % Dehnung
Fertigungskontext
Piezoelektrischer Stapel wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Traglast:Bis zu 100 MPa (Druck), 10 MPa (Zug)
Verstellbereich / Reichweite:Max. elektrisches Feld: 2-3 kV/mm, Frequenzbereich: DC bis 10 kHz, Luftfeuchtigkeit: <85 % RH nicht kondensierend
Einsatztemperatur:-40°C bis +150°C (Betrieb), bis zu +200°C (kurzzeitig)
Montage- und Anwendungskompatibilität
HydraulikölsystemeReine GasumgebungenPräzisionspositionierung in Vakuumkammern
Nicht geeignet: Wässrige oder korrosive chemische Eintauchung ohne Schutzbeschichtung
Auslegungsdaten
  • Erforderliche Verschiebung (μm) und Auflösung
  • Betriebskraft/-last (N)
  • Dynamisches Frequenzverhalten (Hz) und Einschaltdauer

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Dielektrischer Durchschlag
Cause: Elektrische Überlastung durch Spannungsspitzen, übermäßige Ansteuerspannung oder Isolationsverschlechterung aufgrund von Feuchtigkeitseintritt oder thermischer Wechselbeanspruchung, was zu innerer Lichtbogenbildung und dauerhaftem Verlust der piezoelektrischen Eigenschaften führt.
Mechanische Ermüdung/Rissbildung
Cause: Zyklische mechanische Beanspruchung durch wiederholte Ausdehnung/Kontraktion, die die Materialermüdungsgrenzen überschreitet, oft verstärkt durch Probleme mit der mechanischen Vorspannung, Fehlausrichtung oder Betrieb bei Resonanzfrequenzen ohne ausreichende Dämpfung.
Wartungsindikatoren
  • Hörbares Summen oder Knacken während des Betriebs, was auf innere Lichtbogenbildung oder mechanische Rissbildung hindeutet.
  • Sichtbare Verfärbung, Wölbung oder Delamination auf der Stapeloberfläche, was auf thermische Schäden oder Feuchtigkeitseintritt hindeutet.
Technische Hinweise
  • Strikte Spannungsregelung mit Überspannungsschutz und Derating (Betrieb bei 70-80 % der maximalen Nennspannung) implementieren, um dielektrischen Durchschlag zu verhindern und thermische Belastung zu reduzieren.
  • Sicherstellen, dass während der Installation eine korrekte mechanische Vorspannung und Ausrichtung vorliegt, vibrationsdämpfende Halterungen verwenden und Dauerbetrieb bei Resonanzfrequenzen vermeiden, um Ermüdungsrisse zu minimieren.

Compliance & Manufacturing Standards

Reference Standards
ISO 17561:2023 (Piezoelektrische Keramiken - Allgemeine Spezifikationen)ASTM D150-18 (Standard-Prüfverfahren für AC-Verlustcharakteristik und Permittivität von festen elektrischen Isoliermaterialien)CE-Kennzeichnung gemäß EU-Richtlinie 2014/35/EU (Niederspannungsrichtlinie) für elektrische Sicherheit
Manufacturing Precision
  • Parallelität der Elektrodenoberflächen: ≤0,01 mm über 10 mm Länge
  • Kapazitätstoleranz: ±10 % des Nennwerts bei 1 kHz, 1 Vrms
Quality Inspection
  • Impedanzspektroskopie-Analyse zur Überprüfung der Resonanzfrequenz und Kapazität
  • Hochspannungs-Isolationswiderstandsprüfung (≥100 MΩ bei 500 VDC)

Hersteller, die dieses Produkt fertigen

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

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.

Supply ChainRelated Products and Components

抗静电

A device or system designed to prevent, reduce, or eliminate the buildup of static electricity on surfaces, materials, or components.

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Asset-Tracking-Gerät

Ein elektronisches Gerät, das Ortungstechnologien nutzt, um die Position, den Status und die Bewegung physischer Assets in Echtzeit zu überwachen und aufzuzeichnen.

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Audioverstärker

Elektronische Geräte, die die Leistung von Audiosignalen erhöhen, um Lautsprecher oder andere Ausgangswandler anzusteuern.

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Automatisiertes Computergehäuse-Montagesystem

Industrielles Robotersystem zur automatisierten Montage von Computergehäusen und Verkleidungen.

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Häufige Fragen

Welcher typische Verschiebungsbereich ist für einen piezoelektrischen Stapel üblich?

Piezoelektrische Stapel bieten typischerweise Verschiebungsbereiche von 10 bis 200 Mikrometern, wobei je nach Design und Steuerelektronik eine Auflösung im Sub-Nanometerbereich möglich ist.

Wie beeinflusst die Temperatur die Leistung eines piezoelektrischen Stapels?

Temperaturschwankungen können die Verschiebungsgenauigkeit und Hysterese beeinflussen. Die meisten industriellen Stapel sind mit Temperaturkompensation ausgelegt und arbeiten optimal im Bereich von -20°C bis 80°C.

Was sind die Hauptanwendungen in der Computer- und Optikfertigung?

Zu den Hauptanwendungen gehören Präzisionspositionierung in der Halbleiterlithografie, Ausrichtung optischer Komponenten, Mikromontageautomatisierung und Schwingungskontrolle in empfindlicher Elektronikausrüstung.

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 Index v2.6.05 · 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.

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