Neue EPCOS Kupfer-Piezo-Aktuatoren setzen Bestmarken

• Lange Lebensdauer von mehr als 1 Milliarde Schaltzyklen bei 170 °C
• Performance um 20 Prozent gesteigert
• Piezoelektrischer Kopplungsfaktor von mehr als 75 Prozent

Die TDK Corporation präsentiert EPCOS Kupfer-Piezo-Aktuatoren der dritten Generation, die optimierte technische Parameter mit hoher Kosteneffizienz verbinden. So zeichnen sich die innovativen Aktuatoren unter anderem durch hervorragende Stabilität und Zuverlässigkeit aus: Bei 170 °C bestehen sie eine Milliarde Schaltzyklen ohne Ausfälle – Aktuatoren auf Silber-Palladium-Basis dagegen zeigen unter diesen extremen Bedingungen bereits deutliche Ausfallraten. Die neuen Kupfer-Piezo-Aktuatoren stellen damit eine Bestmarke in Bezug auf die Lebensdauer auf; diese maximal erreichbare Zyklenzahl auch unter rauen Einsatzbedingungen wie hoher Temperatur und Luftfeuchte beschreibt eine der wichtigsten Entscheidungskriterien hinsichtlich des Einsatzes von Piezo-Aktuatoren in energieeffizienten Kraftstoff-Einspritzsystemen von Automobilen.

Die EPCOS Kupfer-Piezo-Aktuatoren der dritten Generation sind mit minimalen inaktiven Zonen im Vielschichtaktuator realisiert, womit eine höchstmögliche Volumeneffizienz erreicht wird und die Aktuator-Performance im Vergleich zu konventionellen Technologien bei gleicher Baugröße um 20 Prozent gesteigert wird. Grundlage dafür ist ein von TDK neu entwickeltes Keramikmaterial. Es bietet einen piezoelektrischen Kopplungsfaktor von mehr als 75 Prozent, mit dem elektrische in mechanische Leistung umgewandelt werden. Dank dieses innovativen Materials in Kombination mit dem volumeneffzienten Aktuatordesign verfügen die neuen Kupfer-Piezo-Aktuatoren über eine deutlich höhere Leistungsfähigkeit als Vorgängermodelle und Konkurrenzprodukte.

Nach wie vor ist TDK das einzige Unternehmen, das kostengünstiges Kupfer für die Innenelektroden seiner Piezo-Aktuatoren einsetzt. Wettbewerber hingegen verwenden Silber-Palladium-Legierungen. Bei sehr hohen Silberanteilen des Elektrodenmaterials kann jedoch Silbermigration und damit der Ausfall der Aktuatoren auftreten – besonders bei hoher Feuchtigkeit. Neben dem Einsatz von Kupfer-Innenelektroden hat TDK auch eine neue bleifreie metallische Anbindung zur Kontaktierung der äußeren Elektroden entwickelt, die selbst unter hohen Temperaturen nicht zum Verlust der Kontaktierung neigt: Die neuen Piezo-Aktuatoren überstehen einen 2000-Stunden-Test bei 200 °C ohne jegliche Versprödung.

Glossar

• Piezo-Aktuator: Keramisches Vielschicht-Bauelement, das sich bei Anlegen von Spannung ausdehnt und dabei große Kraft entwickelt

Hauptanwendungsgebiete

• Kraftstoff-Einspritzsysteme für Diesel- und Benzinmotoren

Haupteigenschaften und -vorteile

• Deutlich verbesserte Stabilität und Zuverlässigkeit
• Lange Lebensdauer von mehr als 1 Milliarde Schaltzyklen bei 170 °C
• 20 Prozent größere Performance als konventionelle Ausführungen
• Piezoelektrischer Kopplungsfaktor von mehr als 75 Prozent
• Hohe Temperaturverträglichkeit bis 200 °C
• Kompakte Bauweise durch größtmögliche Volumeneffizienz