Kompakte Leistung. Unerreichte Langlebigkeit. Entdecken Sie die CuX Piezo Stacks
Die CuX-Serie bietet kompakte, hocheffiziente Multilayer-Piezo-Aktuatorstapel für anspruchsvolle industrielle und wissenschaftliche Anwendungen. Diese Stacks wurden unter Verwendung fortschrittlicher piezokeramischer (PZT) Materialien entwickelt und bieten schnelle Reaktionszeiten, außergewöhnliche Haltbarkeit und präzise Auslenkung über einen breiten Spannungsbereich.
Key Features
- Höhere Leistung: Mit einer größeren aktiven Flächen können CuX-Stacks 20 % höhere Hübe erzielen, als die N-Stacks.
- Feuchtigkeitsresistent und kosteneffektiv: Mit ihrem kupferbasierten Innenelektroden-Design sind die CuX-Stacks hervorragend gegen Feuchtigkeit geschützt und bieten eine kostengünstige Lösung.
- Betrieb bei höheren Temperaturen: Dank der bleifreien Metallbindung sind die CuX-Stacks in einem Temperaturbereich von bis zu 200°C ohne Versprödung extrem haltbar.
- Längere Lebensdauer: CuX-Stacks haben eine längere Lebensdauer, getestet mit bis zu 1 Milliarde Zyklen bei 83 Hz und 170 °C. Nachgewiesene Beständigkeit bis zu 95% Luftfeuchtigkeit.
- In hohen Stückzahlen erhältlich: CuX-Stacks sind in hohen Stückzahlen und mit kurzen Lieferzeiten erhältlich.
Die Entscheidung für CuX bedeutet mehr als nur fortschrittliche Piezoleistung – es ist eine kluge Geschäftsentscheidung. Dank der verlängerten Lebensdauer und der herausragenden Haltbarkeit reduzieren CuX-Stacks die Austauschintervalle und Wartungskosten, was zu deutlich niedrigeren Gesamtbetriebskosten führt. Ihr kupferbasiertes Design schützt Sie vor Preisschwankungen bei Rohstoffen und sorgt für eine konsistente, zuverlässige Budgetierung.
Benötigen Sie schnell Teile? CuX-Stacks sind serienreif und haben kurze Lieferzeiten für Standardkonfigurationen, was die Entwicklung beschleunigt und die Zeit bis zur Markteinführung verkürzt. Ihre skalierbare Produktionskapazität macht sie ideal für OEMs und Anwendungen mit hohen Stückzahlen.
Typische Anwendungen
- Präzisionsmechanik und Automatisierung für die Halbleiterfertigung
CuX-Stacks bieten im Vergleich zu herkömmlichen Piezo-Stacks einen bis zu 20 % größeren Hub und eine längere Lebensdauer, was sie ideal für anspruchsvolle Anwendungen in Halbleiterumgebungen macht, wie z. B. Waferausrichtung, Lithografie und Maskeninspektionsprozesse. - High-End-Lösungen für Mikrodosierventile
CuX-Stacks verfügen über eine hochtemperaturstabile Verbindung, die bis zu 200 °C validiert ist, und bieten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und aggressive Medien. CuX-Stacks gewährleisten eine hohe Wiederholgenauigkeit und langfristige Zuverlässigkeit in Mikrodosier- und Jetting-Anwendungen, selbst unter rauen Prozessbedingungen. - Luft- und Raumfahrt und optische Systeme
CuX-Stacks bieten eine schnelle Reaktionszeit im Sub-Millisekundenbereich bei höherer Steifigkeit, was ideal für feine optische Anpassungen, aktive Stabilisierung und leichte Luft- und Raumfahrtsysteme ist, bei denen Zuverlässigkeit, Kompaktheit und Leistung von größter Bedeutung sind. - Mikrofluidik und Dosiersteuerung
Hoher Dynamikbereich, präzise Auslenkungssteuerung und geringe Hysterese ermöglichen die genaue Dosierung kleiner Volumina in analytischen Instrumenten und Lab-on-Chip-Plattformen. CuX-Aktuatoren können eine wiederholbare mikrofluidische Steuerung unter schwankenden Temperaturen und Belastungen durchführen. - Aktive Schwingungs- und Geräuschdämpfung
Mit ihrer hohen Kraftdichte und langen Zykluslebensdauer eignen sich CuX-Aktuatoren hervorragend für die Echtzeit-Schwingungsdämpfung in Präzisionsgeräten und Fahrzeugen. Ihre schnelle Betätigung und robuste Bauweise unterstützen eine konstante Leistung in dynamischen und hochfrequenten Umgebungen.
Warum CuX besser abschneidet als herkömmliche Piezo-Stacks
Optimierte aktive Fläche für verbesserte Leistung und Langlebigkeit
Die mechanische Belastung während des Betriebs konzentriert sich oft auf die inaktiven Bereiche eines Piezoaktors. Diese Zonen neigen dazu, Risse in der keramischen Struktur auszulösen, insbesondere wenn sie größer werden. CuX-Stacks reduzieren dieses Risiko erheblich, indem sie die Breite der inaktiven Schichten auf nur 100 µm minimieren – eine vierfache Verbesserung gegenüber herkömmlichen Designs (typischerweise ∼400 µm). Diese Verfeinerung senkt nicht nur die inneren Spannungen, sondern verlängert auch die Lebensdauer des Aktors, ermöglicht höhere Betriebsspannungen (bis zu 180 V) und bietet einen um etwa 20 % größeren Hub, was die Aktorleistung auf ein Maximum steigert.
Innenelektroden aus Kupfer: Feuchtigkeitsresistent und wirtschaftlich effizient
Wichtige Hinweis
Innenelektroden auf Kupferbasis für:
- Vermeidung von Ag-Migration zwischen den Innenelektroden
- Getestet bis zu 1 Milliarde Zyklen bei 83 Hz und 170°C
- Hervorragende Beständigkeit gegen Feuchtigkeit
- Kostenersparnis durch weiteren Feuchtigkeitsschutz
Standard-Multilayer-Aktuatoren verwenden häufig Silber-Palladium-Legierungen für die Innenelektroden. Silber ist jedoch sehr anfällig für Migration unter feuchten Bedingungen und elektrischen Feldern, was zu internen Kurzschlüssen oder Ausfällen führt. CuX-Stacks vermeiden dieses Problem durch den Einsatz von Kupferelektroden, die eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Ionenmigration bieten und die elektrische Integrität auch in rauen Umgebungen aufrechterhalten. Kupfer ist nicht nur mechanisch stabil, sondern im Vergleich zu Palladium auch wesentlich kostengünstiger. Damit sind CuX-Stacks eine kluge Wahl, wenn es um Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz geht.
Bleifreie Hochtemperatur-Metallverbindungen für maximale Haltbarkeit
Die Verbindungen zwischen den externen Elektroden sind bei längerem Betrieb erheblichen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Herkömmliche bleihaltige Lote versagen bei hohen Temperaturen häufig aufgrund von Versprödung. CuX-Stacks enthalten eine bleifreie Metallverbindung mit hohem Schmelzpunkt, die auch unter extremen thermischen Bedingungen strukturell stabil und flexibel bleibt. Diese fortschrittliche Verbindungstechnologie wurde in Dauertests validiert und behält nach 2000 Stunden bei 200 °C ihre volle Funktionalität, während herkömmliche Lote in der Regel nach nur 1500 Stunden bei 180 °C versagen. Das Ergebnis ist eine überragende thermische Zuverlässigkeit ohne Beeinträchtigung der Umweltsicherheit.
Vergleich mit N-Stacks
| Vergleich | N-Stacks | CuX Stacks |
|---|---|---|
| Technologie | PZT-Multilayer-Stack Silber/Palladium Aktor ohne Gehäuse, ohne Vorspannung | Mehrschichtiger Piezoaktor mit Innenelektroden aus Kupfer ohne Gehäuse, ohne Vorspannung |
| Max Hub | ca. 41 µm (N 35/S5) | ca. 55 µm (Series CuX-M) |
| Steifigkeit | ca. 20 N/µm (N 35/S5) | ca. 45 N/µm (Series CuX-M) |
| Blockierkraft | ca. 850 N (N 35/S5) | ca. 2600 N (Series CuX-L) |
| Kapazität | ca. 3.6 µF (N 35/S5) | Up to 6.2 µF (Series CuX-L) |
| Spannungsbereich | -20… 130 V | -10… 180 V |
| Lebensdauertest | >750 Millionen Zyklen, getestet bei 20°C und 50% RH | 1 Milliarde Zyklen bei 83 Hz und 170°C |
| Curie-Temperatur | >145°C | 340°C |
| Lieferzeit | Projektbezogen, längere Vorlaufzeiten möglich | Sehr gut – kurze Lieferzeiten bei Standardtypen |
Technische Unterstützung und Integration
Alle CuX-Stacks werden unter Einhaltung enger mechanischer und elektrischer Toleranzen gefertigt und mit vollständigen Maßzeichnungen, elektrischen Spezifikationen und Integrationsrichtlinien geliefert. piezosystem jena bietet auch:
- Piezos können gestapelt werden, um kundenspezifische Längen zu erreichen. Verfügbar mit Litzen von piezosystem jena.
- Integration in mechanische Baugruppen (z.B. Vorspannrahmen und Ständerverdrahtung)
- Co-Entwicklung von Systemlösungen mit Steuerelektronik
- Plug’n’Play-Verstärker NV200/1 und NV 200/2 verfügbar
Benötigen Sie Unterstützung beim Design? Unsere Ingenieure helfen Ihnen bei der Integration von CuX-Stacks in Ihre Baugruppe – einschließlich Vorspannungsrahmen, Ständer und Elektronik
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