Frequenzen und Amplituden beim Ultraschall
Bild 2: PICeramic
Das Erzeugen und Detektieren von Ultraschall ist die klassische Piezo-Anwendung, denn beim Anlegen einer Wechselspannung beginnt das Piezoelement zu schwingen. Die kurzen Ansprechzeiten und die hohe Dynamik dieser Bewegung kommen der Ultraschallerzeugung natürlich ebenfalls entgegen. Die Piezoelemente von PI Ceramic arbeiten mit Frequenzen von bis zu 20 MHz und eignen sich damit für eine Vielzahl von Ultraschallanwendungen.
Diese lassen sich grob in zumeist sensorische Anwendungen für Frequenzen bis 20 MHz und Leistungs-Ultraschall, bei dem die Energiedichten höher sind, klassifizieren. Dadurch verrichten die Piezoelemente dann beachtliche mechanische Arbeit, zum Beispiel bei der Nierensteinzertrümmerung und der Zahnsteinentfernung, für Reinigungsbäder aber auch beim industriellen Schweißen oder Bonden. Die typischen Frequenzen des Leistungs-Ultraschalls liegen dabei zwischen 20 kHz und 800 kHz.
Flexibilität bei den Bauformen
Bei Piezokomponenten kann man das für die jeweilige Applikation geeignete Material, unterschiedliche geometrische Varianten und Resonanzfrequenzen auswählen (Bild 1). Bauelemente, wie Dickenschwinger in Scheiben- bzw. Plattenform, Piezo-Ringscheiben, Piezorohre und Scherelemente mit Standardabmessungen, können auf Basis vorrätiger Halbzeuge kurzfristig geliefert werden. Auf Anfrage sind auch über die Standardabmessungen hinausgehende Geometrien erhältlich. PI Ceramic übernimmt außerdem die Integration in das endgültige Produkt. Dazu gehören sowohl die elektrische Kontaktierung der Elemente nach Kundenvorgaben als auch die Montage in bereitgestellte Bauelemente, das Verkleben oder der Verguss der Ultraschallwandler. Für Durchfluss-, Füllstand-, Kraft- oder Beschleunigungsmessung stellt das Unternehmen kundenspezifische Sensorkomponenten her, die sich einfach in die jeweilige Applikation integrieren lassen.