多層セラミックアクチュエーターkeystone-intl.co.jp/piezocatalog/cma_jpn_v2.pdf ·...

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Noliac A/S 多層セラミックアクチュエーター CMA d33 d31 株式会社キーストンインターナショナル 277-0042 千葉県柏市逆井 13-27 黒沢ビル 3F Phone:0471-75-8810 Fax:0471-75-5669 Email: [email protected]

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Noliac A/S

多層セラミックアクチュエーター

CMA d33 d31

株式会社キーストンインターナショナル

277-0042 千葉県柏市逆井 13-27�黒沢ビル 3F

Phone:0471-75-8810 Fax:0471-75-5669Email: [email protected]

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noliac CMA d33 & d31 Contents

Page 2 of 16

Page 基本情報 .................................................................................... 3

特徴記述

応用例 ...................................................................................... 4 材料 ......................................................................................... 5 アクチュエーター材質 材質の物理的性質 機械的データ ................................................................................. 6

寸法特注オプション

製品識別 ..................................................................................... 7 コード コード例 標準タイプ ................................................................................... 8 アプリケーション情報 ...................................................................... 11 15 マウンティング 外部電極 電気接続

制御指示 ストレイン 変位 ヒステリシス クリープ ダイナミック動作 テストと要求 ............................................................................. 16 品質保証  

テスト方法寿命テスト

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noliac CMA d33 & d31 基本情報

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特徴 • 低電圧駆動• 精密ポジショニング• コンパクトサイズ• 大きな駆動力• 低消費電力• 機械パーツ無し• 磁界無し• 特注仕様 記述 CMA d33とd31は圧電効果を応用し

たセラミック多層アクチュエーターです。これらは、重ねられた非常に薄い圧電材料層と、内蔵の内部の電極から構成されています。(図-1参照) 内部電極は、コンポーネントの反対側に達していて、一対の外部電極に接続されます。この構造は、3.MV/mの高い電界強度を可能にし、結果として低駆動電圧でさえ大きいストロークをもたらします。さらにCMAは、不利な条件下でも短い応答時間と素晴らしい性能を発揮致します。 CMAの素子は 2つのモード、d33、およびd31があり変位量が異なり  

ます。d33モードの相対変位量は  

d31モードの相対移動よりおよそ3倍大きい値を示します。  

  d33モードの変位は、電界と極方  

向と同じ方向です。(図-2参照)   d31モードの変位は、電界と極方  

向と直角の方向です。(図-3参照)  

Fig. 1. Sectional drawing.

Fig. 2. CMA d33 mode.

Fig. 3. CMA d31 mode.

Direction of poling

Direction of contraction

Direction of poling Direction of expansion

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noliac CMA d 33 & d31 応用例

• 位置決め

- レーザー- 光学系- 顕微鏡- 精密マニュピレーター

• データ処理

- プリンター- データ保存 

• 医用

- マイクロポンプ- 投与量- 外科用機器  

• 民生

- カメラ- ビデオ

• アクティブノイズバイブレーション

制御(ANVC) - 機械的構造物  - 自動車- 航空宇宙産業

• ペエゾモーター

- 位置決め- 自動車- 宇宙産業

Fig. 4. Printer.

Fig. 5. Fuel injection.

Fig. 6

d31 or d33 actuators

Fuel inlet

d31 or d33 actuator

Needle

d31 actuator

Ink - supply

n

X

. Micro

Y

manipulation.

Table

Ink droplet formatio

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noliac CMA d 33 & d31 材質

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アクチュエーター材質 CMAは、異なったグレードの圧電素子(PZT)と、エレクトロストラクティブ材料(PMN)で製造されます。各材料は、CMBの広い範囲のアプリケーションの要求に最適化いたします。 • Pz27 静止、または中程度のダイナミックな応用にてPZTの材料の中で最も大きなストレイン(押し荷重)を発生します。温度200℃まで安全に運転できます。 • Pz29 誘電率が高く、ストレインの大きなPZT材料です。この材料はPz27と比べると、ヒステリシスやクリープが少ない材料です。

• Pz26 高いダイナミック動作を必要とする圧電モーター等、発熱の少ないアプリケーションに向いたオールマイティな.PZT材料での中程度のストレインを発生します。この材料はまた、高いブロッキング力とバイポーラ運転が可能です。200℃まで安全に運転することができます。 • Es91 非常に低いヒステリシスとクリープを特徴とするエレクトロストラクティブ PMN材料です。PMNは、PZT材より.80%大きなヤング係数があります。ご使用に当たっては、個々の特性の大きな高温度依存性と、この材料の持つ高い誘電率を熟慮して下さい。

材料の物理的性質 Table 1. Properties of Bulk Materials.

Parameter

Units

Pz26

Pz27

Pz29

Es91

Relative Dielectric Constant, K33T

-

1.300

1.800

2.900

16.000

Dielectric dissipation factor, tan δ

-

0,003

0,017

0,019

0,080

Curie Temperature, Tc

°C

330

350

235

-

Max. recommended working temperature

°C

200

200

125

-

Coupling factor, kp

-

0,57

0,59

0,64

-

Coupling factor, kt

-

0,47

0,47

0,52

-

Coupling factor, k31

-

0,33

0,33

0,37

-

Coupling factor, k33

-

0,68

0,70

0,75

-

Charge coefficient, d31

m/V

-130x10-12

-170x10-12

-240x10-12

-

Charge coefficient, d33

m/V

290x10-12

425x10-12

575x10-12

-

Voltage coefficients, g31

Vm/N

-11x10-3

-11x10-3

-10x10-3

-

Voltage coefficients, g33

Vm/N

28x10-3

27x10-3

23x10-3

-

Frequency constant, Np

Hz m

2.230

2.010

1.970

-

Frequency constant, Nt

Hz m

2.040

1.950

1.960

-

Density

kg/m3

7,7x103

7,7x103

7,5x103

8,0x103

Elastic compliance S11E

m2/N

13x10-12

17x10-12

17x10-12

-

Elastic compliance S33E

m2/N

20x10-12

23x10-12

23x10-12

-

Elastic compliance S11D

m2/N

12x10-12

15x10-12

15x10-12

-

Elastic compliance S33D

m2/N

11x10-12

12x10-12

10x10-12

-

Young modulus

Pa

4,5x1010

4,5x1010

4,7x1010

8,2x1010

Poisson ratio

-

0,33

0,39

0,34

-

Mechanical Quality factor, QM

-

> 1.000

80

90

-

Thermal expansion coefficient (multilayer)

Ppm/K

-

- 2,5

-

- 特性は標準ディスクを室温にて測定。誘電率は1 kHzで測定。CMAのヤング率は100μmレイヤー厚にて測定。

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noliac CMA d 33 & d31 機械的データ

寸法

Fig. 7 Squares

Table 2. Dimensions; se

Symbol ParameterL Length W Width T Thickness

EW Electrode wLT Layer Thic

* Whichever is largest Table 3. Dimensions; se

Symbol ParameterOD Outer DiamID Inner DiamT Thickness

EW Electrode wLT Layer Thic

* Whichever is largest 特注オプション • トレランス(公差)の• 四角、長方形でセン• 外部電極取り付け位• 特注仕様による内部

L

W

E

and Rectangles

e Fig. 7 – Squar

idth kness

e Fig. 8 – Rings eter eter

idth kness

小さな製品はごター穴付き等特置形状はご要望電極構成お受け

W

T

E

.

es and Rectangles.

Min. M2 2

0,2 1 20

and Discs.

Min. M5 0 O

0,2 1

20

要望により製造いたしま注の応じます。により変更致します。致します。

OD ID

Fig. 8 Rings and

ax. Tolerance70 ±0,1 or ±2%70 ±0,1 or ±2%3 ±0,05

= L ±0,5 200 ±2 or ±5%

ax. Tolerance70 ±0,1 or ±2%D - 2 ±0,1 or ±2%3 ±0,05 10 ±0,5

200 ±2 or ±5%

す。

W

Pag

Discs.

U * m * m

mm

*

U * m * m

mm

*

T

e 6 of 16

nit m m m m

µm

nit m m m m

µm

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noliac CMA d 33 & d31 製品識別

Page 7 of 16

コード 製品は 9個のコードの組み合わせ合計 30桁の記号で識別されます。 Table 4. Product Identification Codes.

Product Type

Material Shape First Dimension

L or OD

Second Dimension

W or ID

Third Dimension

T

Max. OperatingVoltage

Stroke at Vmax

Max. Force

CMA31 CMA33

S1 S2 H1 E1

A B

3 digits 3 digits 3 digits 3 digits 5 digits 5 digits

製品タイプ - CMA31 : d31 CMA - CMA33 : d33 CMA 材質 - S1 : Pz27 - S2 : Pz29 - H1 : Pz26 - E1 : Es91 形状 - A : 四角、長方形- B : リング、円形 寸法 単位 mm 最初の2桁はメイン寸法を3桁目は小数点以下を表します。例 : 030 = 3,0mm, 055 = 5,5mm, 120 = 12,0mm etc. - 1番目の寸法:.長さ.形状Aの場合,

外径形状Bの場合- 2番目の寸法:.幅.形状Aの場合,

内径.形状Bの場合- 3番目の寸法: 厚さ

最大駆動電圧 Vmax この値は通常、多層素子の場合層の厚さの3桁で定義します。 例 : 060 = 60V, 150 = 150V etc. 最大ストローク 最大ストロークは、機械的無負荷室温にて測定。データの最初の 4桁はメインストロークを表し5桁目は小数点以下桁を表します。 例 : 00035 = 3,5µm, 00150 = 15,0µm, 02000 = 200,0µm etc. 最大発生力 最大発生力能力。最初の4桁は主の発生力を表す。5桁目は小数点以下を表します。 例 : 00015 = 1,5N, 02000 = 200,0N, 30000 = 3.000N etc.

識別コードの例 A) CMA d33 mode, Pz27, square 5mm x 5mm, 2mm thick, Vmax = 60V, stroke = 2,5µm, force = 1.000N B) CMA d31 mode, Pz29, square 50mm x 10mm, 1mm thick, Vmax = 100V, stroke = 30µm, force = 500N C) CMA d33 mode, Pz26, ring OD6mm x ID2mm, 2mm thick, Vmax = 200V, stroke = 1,7µm, force = 2.500N D) CMA d33 mode, Es91, ring OD15mm x ID8mm, 3mm thick, Vmax = 300V, stroke = 3,5µm, force = 6kN Table 5. 識別コードの例

Example Product Type

Material Shape First Dim.

Second Dim.

Third Dim.

Max. Voltage

Stroke at Vmax

Max. Force

A B C D

CMA33 CMA31 CMA33 CMA33

S1 S2 H1 E1

A A B B

050 500 060 150

050 100 020 080

020 010 020 030

060 100 200 300

00025 00300 00017 00035

10000 05000 25000 60000

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Nol

iac

A/S

, H

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skov

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18,

DK-

3490

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mar

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5 49

12 5

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45 4

912

5031

, M

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nolia

c.co

m,

Web

: w

ww

.nol

iac.

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, V

AT:

20

076

488

Prod

uct

Typ

e:C

MA

P1C

MA

P2C

MA

P3C

MA

P4C

MA

P5C

MA

P6C

MA

P7C

MA

P8C

MA

P9C

MA

P10

CMA

P11

Uni

tsT

oler

ance

s

Mat

eria

lS2

S2S1

S1S1

S1S1

S1S1

H1

H1

--

Leng

th3

53

57

35

710

35

mm

+/-

0,1

or +

/-2%

*

Wid

th3

53

57

35

710

35

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Thic

knes

s2

23

32

22

22

22

mm

+/-

0,05

Max

imum

ope

rati

ng v

olta

ge60

6015

015

015

020

020

020

020

020

020

0V

Free

str

oke

2,2

2,6

4,4

4,8

3,1

2,9

3,1

3,2

3,2

1,8

2,0

µm+/

- 15

%

Esti

mat

ed b

lock

ing

forc

e -

Clos

ed lo

op36

010

0036

010

0019

6036

010

0019

6040

0029

080

0N

+/-

20%

Esti

mat

ed b

lock

ing

forc

e -

Ope

n lo

op54

015

0054

015

0029

4054

015

0029

4060

0040

511

25N

+/-

20%

Capa

cita

nce

390

1400

105

250

410

3010

022

044

025

75nF

+/-

15%

Stif

fnes

s -

Clos

ed lo

op17

738

582

208

632

124

323

612

1250

161

400

N/µ

m+/

- 20

%

Stan

dard

ope

rati

ng t

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ratu

re r

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-

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tem

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125

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No

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235

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ecif

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9 -

523,

1 -

853,

2 -

118

3,2

- 14

9µm

+/-

15%

Esti

mat

ed b

lock

ing

forc

e -

Clos

ed lo

op36

010

0036

010

0019

6036

010

0019

6040

00N

+/-

20%

Esti

mat

ed b

lock

ing

forc

e -

Ope

n lo

op54

015

0054

015

0029

4054

015

0029

4060

00N

+/-

20%

Capa

cita

nce

390

- 67

0014

00 -

365

0010

5 -

1300

250

- 31

0041

0 -

1520

030

- 5

4010

0 -

2750

220

- 81

0044

0 -

2050

0nF

+/-

15%

Stif

fnes

s -

Clos

ed lo

op17

7 -

1038

5 -

1582

- 7

208

- 12

632

- 18

124

- 7

323

- 12

613

- 17

1250

- 2

7N

/µm

+/-

20%

Stan

dard

ope

rati

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°C-

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are

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ture

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ions

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rati

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gher

tem

pera

ture

ope

rati

on m

ust

be d

eter

min

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peri

men

t.

-40

to +

150

350

Tec

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- St

acke

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ulti

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ctua

tors

- S

CMA

No

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28 A

WG

x 2

0 cm

-40

to +

125

235

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noliac CMA d 33 & d31 アプリケーション情報

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このセクションでは、圧電多層ベンダーにする関する基礎的な情報とさまざまな側面を提供することを目的としています。追加情報が必要ででしたら、何なりとお申し付け下さい。以下のアプリケーション情報を提供いたします: • マウンティング• 外部電極• 電気接続• 制御方法• ストレイン• 変位•  ヒ ステリシス• クリープ

マウンティング CMAは通常、マウンティグにおいて平坦で平行

• ダイナミック動作

な面を得るため、上下の表面を(分極方向に垂直な方向)機械加工されています。CMAは、機械的な固定または、接着剤により取り付ける事が出来ます。図-9参照 CMAは、2つの平坦で平行な表面で、機械的に挟み込むことにより固定することが出来ます。この機械的な挟み込み圧力が、すべて素子のあらゆる運転状態で維持され、常に最大許容圧力を超えないよう配慮して下さい。   接着剤による取り付けの場合、CMAと基板の間に非常に薄く接着をむらなく塗布して下さい。この場合、接着剤が乾く間 2-5MPa程度圧力を掛けて置くことをお勧めします。より大きな変位量えを得るため、複数のCMAを接着剤で貼り合せて使うことも出来ます。積層(スタック)セラミック多重アクチュエーター(SCMA)は、ご要望により製作いたします。 ピエゾの接着には、エポキシ系接着剤が非常によく、多くのメーカーから発売されています。適切な接着剤の選択でサポートを必要とするならば、我々にご連絡下さい。 外部電極 プラス電極は黒点でマークされます。(図-10)標準品では、外部電極はスクリーン印刷で出来ています。他の材料、例えば、銀/パラジウム、または金はご要求に応じて製作致します。

Fig. 9 Mounting of CMA’s.

Fig. 10 External electrodes.

Thin layer of epoxy glue

Mounting with glue

Mounting by mechanical clamping

V - +

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電気接続 外部電極への電気の接続は、機械的な接触、はんだ付け、または電気伝導性接着剤で接ぐことにより達成することができます。  機械的な接続をアレンジ、例えば銅のスプリングによる外部電極への接続、をすることが出来ます。電極の酸化による電気的な接触不良を防ぐ目的で、外部電極にはを金メッキ使用することをお勧め致します。  CMAの外部電極への直接半田付は、素晴らしい接触を達成します。使用する半田には、2~4%の銀を含む低融点Sn/Pb半田を使用するのを勧めます。半田付け温度は250~300℃で、半田時間が2秒を超えないよう注意して下さい。半田付けする前に、CMAの外部電極を徹底的にクリーンニングすることをお勧め致します。ガラスブラシは、非常に役立ちます。半田とガラスブラシはご要望に応じてます。要求に応じて、半田付けされたリード線付きのCMAもご用意出来ます。 電気伝導性接着剤は電気接続に適しています。数多くのメーカーと製品があります。あなたのアプリケーションに、適切な伝導性接着剤の選択サポートが必要な場合は、我々に連絡してください。 制御方法 表-8に、CMAに安全に掛けることが出来る 最大許容電界の強さを示します。この値は主に材料に依存します。 Table 8. 最大電界強度

Electrical field strength (MV/m) Material 順極性

 

逆極性 

Pz27 3,0 -0,7 Pz29 3,0 -0,4 Pz26 3,0 -1,5 Es91 3,0 -3,0

表-8のデータは室温にての値です。分極を起こさない最大許容電界強度は、温度の上昇に従った小さくなります。 

最大および、最小の電圧は、CMAのセラミックの層の厚と、最大許容電界電圧とで計算されます。  例 : Pz26 100μm積層の厚みのCMAVmax = 100*10-6 m * 3,0*106 V/m = 300V Vmin = 100*10-6 m * -1,5*106 V/m = -150V Pz27 100μm積層の厚みのCMAVmax = 100*10-6 m * 3,0*106 V/m = 300V Vmin = 100*10-6 m * -0,7*106 V/m = -70V Pz29 20μm積層の厚みのCMAVmax = 20*10-6 m * 3,0*106 V/m = 60V Vmin = 20*10-6 m * -0,4*106 V/m = -8V 下に、Pz27とPz26の代表的なバタフライループを示します。図-11 図-12参照駆動周波数は低い周波数 < 0,1 Hz取りました。

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

0,2

0,3

-4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0

Field Strength (MV/m)

Stra

in (%

)

Fig. 11 Butterfly loop, Pz26.

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

0,2

0,3

-4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0

Field Strength (MV/m)

Stra

in (%

)

Fig. 12 Butterfly loop, Pz27.

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ストレイン CMAには通常、不活性な材料を用いた不活性な層を上下に、100μm程の厚さで設けたあります。図-13参照

Fig. 13 Active and inactive parts of CMA.

積層枚数は、活性層の厚さと一枚の層の厚さから算出することが出来ます。内部電極は通常、2~3μmの厚さがあり、層の厚さに含まれています。   例 : 一枚の層の厚さが100μmで 2.5mmのCMAは:アクティブ層の厚さ:(2.500-2x100)=2.300μm 層の数: 2.300μm/100μm = 23 枚 一枚の層の厚さが20μmで 2.0mmのCMAは:アクティブ層の厚さ:(2.000-2x100)=1.800μm 層の数:1.800μm/20μm = 90 枚 CMAで使われている異なった材質のアクチュエーターのストレインレベルを図-14で示します。データは、100μmの層の厚さのものです。 実際の CMA多層セラミック層の厚さは、最大ストレインに大きく影響を及ぼします。理由は、不活性層である電極層の数が増せば増すほど、クランピング効果が増し、CMAの一枚の層の厚みの減少とともにコンポーネントのストレインの減少が起こるからです。図-15のデータは、最大電界強度3MV/mでの値です。 機械的な力は、CMAのストレインに影響を及ぼします。この影響はしかしながら、材質大きく依存します。図-16参照 データは、最大電界強度3MV/mのものです。機械的な予荷重 10~20MPaは、CMAの最適の性能を確実にします。 

Pz26

Pz27

Pz29

Es91

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Field Strength (MV/m)

Stra

in (%

)

Fig. 14 Strain, d33, different CMA materials.

Pz26

Pz27Pz29

Es91

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 50 100 150 200 250

Ceramic Layer Thickness (Micrometers)

Stra

in (%

)

Fig. 15 Strain, d33, versus layer thickness.

Pz27

Pz29

Es91Pz26

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 20 40 60 80 100 120

Load (MPa)

Stra

in (%

)

Fig. 16 Strain, d33, versus applied force.

d31のストレインの値は示していませんが、約上記d33の値の35%に相当します。

Active

Inactive

Inactive

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変位 CMAは、数多くの薄い層の圧電性材料から出来ています。電圧が印加されると(電界)、それぞれの層はひずみ、従って変位が得られます。それぞれの層の変位の合計は、CMAの総変位量になります。セラミックの層の厚さ、層の枚数、および材料のひずみ量が分かれば、CMAの変位量を計算することができます。 例 : Pz27 CMA33 • 総厚み: 2mm • 100μm厚 18枚• アクティブ厚: 1.800μm • ストレイン(歪量): 0.2% at 300V• d33 変位量 at 300V: d = 1.800μm x 0.2% = 3.6μm Pz27 CMA31 • トータル長: 20mm • ストレイン: 0.2% x 35% = 0.07% at 300V • アクティブ長: 20.000μm • d31 変位量 at 300V:d = 20.000μm x 0.07% = 14μm Pz26 CMA33 • 総厚み: 2mm• 100μm厚 18枚• アクティブ厚: 1.800μm• ストレイン(歪量): 0.12% at 300V• d33 変位量 at 300V: d = 1.800μm x 0.12% = 2,2μm Pz26 CMA33 • 総厚み: 2mm• 100μm厚 18枚• アクティブ厚: 1.800μm• ストレイン(歪量): 0.06% at ±150V • d33.変位量 at ±150V:d = 1.800μm x ±0.06% = ±1.1μm Pz29 CMA33 • 総厚み: 2mm• 20μm厚 80枚• アクティブ厚: 1.600μm • ストレイン(歪量): 0.16% at 300V • d33.変位量 at 300V :d = 1.600μm x 0,16% = 2.6μm

ヒステリシス 圧電性の材料は図-14に示すように、CMAを充電・放電するとき、変位が同じ道を通らない、機械的なヒステリシスを示します。ヒステリシスは、2つのトラックの最大偏差によって分割される最大の変位量で表されます。 表-9に、異なった材質のアクチュエーターの機械的なヒステリシスを示します。 Table 9. Hysteresis of actuator materials.

Material Hysteresis (%) Pz27 19 Pz29 13 Pz26 20 Es91 4

クリーピング 圧電性の材料は、充電の時しばらくの間わずかに動き続ける、クリーピング現象を示します。同様に放電の時、すぐに最初の位置に戻りらずしばらくの間動き続けます。  表-17、異なった材質のアクチュエーターのクリーピング比較を示します。この比較は100%変位に達する時間で比べています。

0,80

0,85

0,90

0,95

1,00

0 20 40 60 80 100 120 140

Time (Seconds)

Rel

ativ

e St

rain

(%)

Es91 - First line from topPz29 - Second line from topPz27 - Third line from topPz26 - Fourth line from top

Fig. 17 Creep effect of actuator materials.

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Dynamic operation CMAはしばしばダイナミック動作で使用されます。しかしながら、動作周波数や冷却の状態によっては、駆動電圧振幅をVmax以下に減少させるのが必要があるかもしれません。通常、最大の条件、電圧振幅、および周波数は特定のアプリケーションのために設計されなければなりません。 ダイナミック動作において、材料の違いによるアクチュエーターのふるまいを比較するために、断面が 7mm x 7mm、長さ 40mmのピエゾスタックを使って多くのテストを行いました。テストは室温にて自然冷却にて実行されました。温度均衡に達した後アクチュエーターの温度はスタックの表面で測定されました。ハードドーピング圧電素子(Pz26)と、ソフトドーピング圧電素子(Pz27)の動作周波数と温度上昇・電界強度との関係を図-18 - 21に示します。(その他の材料のデータは、ご要求に応じます。)同じ電界強度と温度レベル条件で比較した場合、ハードドーピング圧電素子は他方に比べ 6~10倍高い周波数動作することが出来ることが見て取れます。 ダイナミック動作のための材料の選択は、最大ストロークと最大運転温度のとのバランスです。ここでおもしろい比較を図-22で示します。2つの材料、ハードドーピング圧電素子(Pz26)、およびソフトドーピング圧電素子(Pz27)を、同じ振幅レベル、0.12%で比較した結果があります。2つの材料を比較した場合、同じ振幅で同じ動作温度になるようにすると、ハードドーピング圧電素子は2倍の周波数で動作する事が可能なことが分かります。 ハード ーピング圧電素子で作られたCMAの静電容量は、ソフトドーピング圧電素子のCMAと比べて30~50%小さくなります。これは、ダイナミックな応用には、ハードドーピング圧電素子で作られたCMAの方がより適しています。 ダイナミックモードでの運転は、CMBの静電容は非常に重要になります。圧電素子の静電容量が大きくなると、通常これを駆動するエレクトロニクスのコストは増加します。 特に薄いセラミックで構成する積層タイプの CMBは、非常に大きなキャパシタンスがあります。これら理由で、動作電圧とキャパシタンスの最もバランスの良い配分で CMBのを設計するのは、最適のセラミック素材と層の厚さを選ぶ事が重要です。貴社の要望をを満たす特注.CMBの事なら、経験豊富な.”株式会社キーストンインターナショ

ナル”の営業技術と”ノリアック株式会社”にご相談下さい。 さらに、ハードドーピング圧電素子は、強電界(±1、5MV/m)バイポーラモードで駆動することが出来、DCオフセット電圧のを必要としません。

C

BA

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000Frequency (Hz)

Tem

pera

ture

(°C

)

A: 3 MV/mB: 2 MV/mC: 1 MV/m

Fig. 18 Dynamic operation, Pz26.

CBA

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000Frequency (Hz)

Tem

pera

ture

(°C

)

A: 3 MV/mB: 2 MV/mC: 1 MV/m

Fig. 19 Dynamic operation, Pz27.

Pz27 Pz26

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250

Frequency (Hz)

Tem

pera

ture

(°C

)

Fig. 20 Comparison at equal vibration amplitude.

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noliac CMA d33 & d31 テストと要求

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品質保証 ノリアック社の多層ピエゾセラミック製品は、一貫して高品質の規格を満たし生産されます。弊社の品質規格は、個々の製造工程後に主要なパラメターを管理する事で達成されています。異常が観察されT場合、すぐに適正な修正処置地が取られます。原料と、この原料を加工する時のプロセス・パラメータは常に完全な追随性を維持しています。国際基準に準拠した、製品のクオリティーコントロールが実行されたいます。:ISO 2859-1974(E)、AQLレベル0.65% テスト手順 多層セラミック製品は、生産の工程の中と出荷の前最終的ににテストされます。表-8に示されるテストと要件は、標準的に実行されます。追加試験と要件は、顧客と協議の上決定し行います。 表-10 テストと要件

テスト項目       方法 サンプリング 要件機械的損傷        目視          100%          損傷が無いこと外形検査         目視    100%          汚れカラーミス外形寸法         マイクロメーターによる

外形寸法のチェック 

AQL 0,65%

6ページの表-2参照 

外部電極のハンダの容易さ

ハンダの容易さ:2個所

参照 CMBによる電極材料のバッチテスト

ハンダ良好 損傷無し

外部電極支持

線を参照電極にハンダ付けし引っ張り試験 (DOD-STD-1376A)

参照 CMBによる電極

材料のバッチテスト 

最低剥がれ力 > 35N 

変位量         最大駆動電圧印加時   

AQL 0,65% 規定変位量の±10%

静電容量 1kHz; 1,0Vrms AQL 0,65% 規定値の ±10%

誘電損失 1kHz; 1,0Vrms AQL 0,65% 規定値の ±10%

絶縁抵抗 50Vdc, 60sec. AQL 0,65% Ri > 100MΩ

インピーダンススペクトラム  Impedance scan 100Hz � 10kHz; 1,0Vrms

AQL 0,65%        異常値を検出しない事(内部損傷を示します)

条件:温度 21-25℃ 湿度50-60%RH 寿命のテスト 寿命テストと加速寿命テストは、参照材料で常に実行されています。このデータは要求に応じて提供可能です。追加項目テストは顧客との協議の上決定し行います。 • 強電界及び高温下での絶縁抵抗 (データの提供可能)• 強電界下でのダイナミックモード耐久試験 (データの提供可能)• 湿度テスト, 高湿度の下で DC負荷試験 (データは近い将来提供可能)