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KFZ-Wissen › Piezo-Elemente

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Piezo-Elemente sind sehr kleine Elemente, man nennt sie auch Piezo Kristalle. Diese haben spezielle Eigenschaften, so ändern diese sehr schnell ihre Größe wenn Spannung angelegt wird. Durch diese elektrische Spannung, führt das Piezo Element eine mechanische Bewegung durch.

Piezo Elemente können außer Kristallen auch noch piezoelektrische Keramiken sein. Diese werden in den meisten Fällen als Aktor eingesetzt. Im Gegensatz zu den Piezo Kristallen, schaffen diese Keramiken bei einer kleineren Spannung eine größere Größenänderung. Insgesamt betrachtet ist bei den Kristallen mehr Spannung nötig, um die gleiche Veränderung wie bei Keramiken zu erhalten. Der Werkstoff welcher am meisten in der Industrie verwendet wird ist Blei-Zirkonat-Titanat. Durch Erhitzen wird dieses Ferroelektrische Material bei ca. 300 Grad erhitzt und danach in einem elektrischen Feld abgekühlt. Durch dieses Verfahren dürfen der Druck, die Temperatur und das elektrische Feld auf keinen Fall zu hoch sein, sonst kann das Material Schaden nehmen. Schlägt dieser Prozess fehl, muss die ganze Polarisation von vorne begonnen werden. Im Gegensatz zu den Piezo Kristallen, gibt es bei den Piezo Keramiken auch Nachteile. So ist unter anderem die Auslenkung nicht genau proportional zur angelegten Spannung, das Bauteil geht nach dem Anlegen der Spannung nicht genau in seine Ausgangslage zurück und die Auslenkung erreicht nicht sofort den Endwert bei angelegter Spannung wie dies bei den Kristallen ist.