压电陶瓷剪切片的结构非常紧凑,厚度仅 0.5mm,谐振频率较高,达 1750kHz,它是利用压电陶瓷剪切向效应 d15 ,通过施加双极 性电压使得压电陶瓷产生切向位移,单片横向位移可达 1.5μm。
产品特点
±320V 驱动 |
剪切运动 |
单片位移1.5μm |
可叠堆成大位移或XYZ三维 |
四种规格型号 |
工作方式 |
驱动方式 |
响应速度快,谐振频率高 |
耐磨性 、平面度、d15、泊松比 粗糙度:Rz 5-10,Ra 0,7-1,3,通常情况下。 平面度:约10微米。 d15:550-12 C/N 泊松比:0.35~0.36。 |
清洁 对于陶瓷组件的清洁,我们建议使用异丙醇(丙醇)或乙醇。 使用前必须彻底干燥组件。 如果需要,组件可以完全浸没在溶剂中,但是对于堆栈,我们建议将暴露限制在几秒钟以避免环氧树脂的减弱。 |
储存和处理
压电陶瓷元件没有特别的存储限制。然而,在施加电压之前确保组件干燥是很重要的,因此建议将它们存放在干燥的环境中或在使用前彻底干燥。热干燥具有很好地适应,例如在110℃下24小时,如果可能的话在低压环境中。
压电陶瓷元件易碎,必须小心处理。
防止组件相互碰撞,保持组件分离。
特别是对于高而窄的堆叠,确保不会引起弯曲。
使用塑料镊子和工具而不是金属镊子。
戴上手套以避免污染。
请勿对预先连接的电线施加过大的力。
当受到力或温度变化时,请注意压电致动器将产生电荷(即电压),因此在使用前必须通过电阻器正确放电。建议在运输和储存期间保持较大的组件短路。
技术参数 | ||||||||||
型号 |
长L[mm] |
宽W[mm] |
高[mm] |
驱动电压[V] |
切角尺寸[mm] |
位移[μm] ±20% |
静电容量 [nF]±20% |
工作温度[℃] |
谐振频率 [kHz]±20% |
电极 |
CSAP01 |
2(±0.1) |
2(±0.1) |
0.5 |
±320V |
0.2×45° |
1.5 |
0.13 |
200 |
1750.00 |
镍上镀金 |
CSAP02 |
5(±0.1) |
5(±0.1) |
0.5 |
±320V |
0.5×45° |
1.5 |
0.83 |
200 |
1750.00 |
镍上镀金 |
CSAP03 |
10(±0.2) |
10(±0.2) |
0.5 |
±320V |
1×45° |
1.5 |
3.32 |
200 |
1750.00 |
镍上镀金 |
CSAP04 |
15(±0.3) |
15(±0.3) |
0.5 |
±320V |
1.5×45° |
1.5 |
7.47 |
200 |
1750.00 |
镍上镀金 |
050005 |
5(±0.15) |
5(±0.15) |
1.12(±0.1) |
≥±500V |
1.5×45° |
≥3 |
0.75 |
200 |
800 |
镍上镀金 |
*:位移是在 -320V~+320V 驱动电压下的位移行程。工作温度上限达 200℃。
关于承载力
我们的剪切板通常在3.5MPa下测试,压电元件可以承受高压(> 50MPa),但实际上,我们建议不要在剪切元件上施加超过5MPa的压力。这是因为接触表面的小缺陷会导致压力集中并损坏陶瓷。
如果需要高压,我们建议使用具有优异平整度的接触表面(在剪切陶瓷片上和结构上)。
陶瓷可以承受高负载。在实践中,陶瓷和基体之间的接触面决定了大剪切载荷。
如果运动通过摩擦传递,则载荷将取决于压力和接触面的静摩擦系数。例如2MPa压力* 0,2摩擦系数= 0.4MPa,即对于5×5mm剪切板约10N。
如果元件使用环氧树脂粘合,则负载取决于所用环氧树脂的强度。典型的环氧树脂可以在5MPa剪切应力下安全使用,即在5×5mm剪切板上约125N。
所以使用环氧树脂胶粘合时,压电剪切片的承载可以表述为:
CSAP01,负载20N
CSAP02,负载125N
CSAP03,负荷500N
综上所述,压电剪切片的承载能力依赖于客户如何组装压电晶体。
剪切片安装使用注意事项
剪切片的电极在上下表面。它可以通过机械夹持或胶水进行固定安装。
当用机械夹持固定时一定要控制剪切片的轴向力,太低的力会导致滑动但太大的力又会损坏陶瓷。在合适的接触面及较低的剪切力情况下,推荐1~3MPa的压力。
在机械夹持下的运动:
如果使用夹持力,负载机构在致动方向的刚度应尽可能的低,以避免阻碍剪切片的运动。
负载作用在整个表面,以力的均匀分布。特别是施加压力时,接触面要足够平整。
接触面必须与结构的其他部分绝缘。可以通过加绝缘陶瓷片或聚酰亚胺绝缘薄膜实现。
优选的胶水粘合的方法:
如使用胶水来固定剪切片,要确保剪切片与基片间的胶层薄,一般可以使用较低粘度的胶水,在固化过程应使用一定的压力,例如2-3MPa。
环氧树脂胶适合于粘贴压电陶瓷。
电连接
外部电极
剪切片的两个电极是一样的。 工作方向通过切角来表明。
符号规定:给一面电极以正电压,此表面将会朝着切角边缘方向产生一个相对的位移。
外部电极的连接可以通过机械接触、焊接、导电胶粘或引线接合来实现。
机械连接可以通过一个铜弹簧与外部电极连接。剪切片上的金电极提供好的导电性能,同时避免了电极氧化。
压电陶瓷片引线焊接注意事项
将电线焊接到丝网印刷的银电极上可以实现出色且稳定的连接。但是,有时会出现润湿银表面上的焊锡的问题,因此焊接会很困难。
这种现象主要是由于大气中的硫酸分子与银表面发生反应,随后在零件表面形成了一层硫化银层。该层的形成和高度受时间、pH、湿度等多种因素的影响。
为了在任何时候都能避免此类问题,因此可以考虑在焊接前轻轻清洁零件上的外部电极。玻璃刷或钢丝绒对于此操作非常有用。
我们建议使用250到325℃之间的焊接温度。银可溶于焊锡,如果焊锡时间过长,电极会完全溶解在焊锡中。为了增加可能的焊接时间,我们建议使用银含量为2-4%的焊锡。即使使用这种类型的锡增加了可能的焊接时间,我们仍然建议焊接时间不要超过2-3秒,以尽量减少热传递到压电陶瓷产品,从而避免压电陶瓷材料去极化的风险。
焊点居中焊接,在保证可靠性的前提下,使焊点尽可能小,两侧焊点大小一致。焊接完成后,可使用热塑管对压电陶瓷及两根陶瓷线进行束缚,避免在上电时拉扯造成焊点脱落。
焊锡材料
焊接材料必须含有Ag。我们推荐以下标准和超高真空应用:
96SC锡/银/铜,带多芯助焊剂(助焊剂型Crystal 400)。
推荐工艺
电线是预先焊接的。
使用玻璃刷去除银电极表面的氧化层。
烙铁温度大约是“285ºC”。
电极表面预焊接如下:
•洛铁尖端熔化少量焊接材料。
•烙铁保持在电极表面约1秒钟
•使用更多的焊接材料来形成一个小的圆形焊接点。
•预焊接的引线放置在圆形焊接点的顶部并焊接在一起。
•如有必要,应用焊接材料。
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陶瓷转接头 |
氧化铝转接头 |
金属转接头 |
促动器柔性转接头 |
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钨钢垫片 |
热稳定散热片 |
促动器与平台转接座 |
促动器测试支架 |
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粘镜片胶水 |
P34 镜片转接架 |
P32/ P33 镜片转接架 |
P32/P33 镜片转接座 |
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P22 测试支架 |
P32/P33 测试支架 |
P34 测试支架 |
P31/P54 测试支架 |
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BNC转LEMO |
BNC转鱼夹 |
单芯LEMO座转鱼夹 |
单芯LEMO线 |
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BNC连接头转鱼夹 |
LEMO 连接器 |
测试支架 |
磁力表座 |