Morgan Advanced Materials vervierfacht seine Fertigungskapazitäten für seine industrieweit führende Wandler-Baureihe aus Einbrand-Keramiken

Morgan Advanced Materials, ein in der Werkstofftechnologie weltweit führendes Unternehmen, setzt verstärkt auf die Multilayer-Technologie. Die Produktionskapazitäten der nach diesem Verfahren gefertigten piezokeramischen Bauteile wurden vervierfacht, da in diesem Marktsegment ein bedeutendes Wachstum zu erwarten ist.

Morgan hat die bestehenden Produktionsstätten modernisiert, um dort Zehntausende von PZT-Bauteilen pro Monat produzieren zu können. Außerdem konnte durch die Modernisierung die Präzision bei der Elektroden-Registration verbessert und damit eine höhere Qualität bei einem Einbau in Multilayer-Anwendungen sichergestellt werden. Die große Bandbreite der Produktionsverfahren, die bei Morgan Advanced Materials angewendet werden können und die bisher die Präzisionsbearbeitung durch Trennschleifen (Dicing), die Kathodenzerstäubung (Sputtern) sowie die Automatische Optische Inspektion (AOI) umfassten, wurden damit noch erweitert.

Es ist davon auszugehen, dass Morgan durch diesen Ausbau seiner Produktionsstätten von dem bis 2022 zu erwartenden Wachstum der Piezoelektrischen Industrie profitieren wird. Besonders groß ist die Nachfrage nach piezoelektrischen Komponenten in Industriebereichen wie der Steuerungstechnik, dem Kommunikationswesen, der Optik sowie der Mikro- und Nanobearbeitung. Hier setzen sich PZT-Bauteile immer mehr durch, denn dank ihrer kapazitiven Bauweise werden keinerlei magnetische Spulen benötigt. Bei Wandlern ist der Einbau eines solch einfachen und kompakten Bauteils von Vorteil. Außerdem können elektromagnetische Störungen ausgeschlossen werden und die Energieeffizienz steigt. Dadurch können Morgans Ingenieure den Kunden bei einem Einsatz der PZT-Bauteile eine längere Batterielaufzeit garantieren.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass sich aus dem von Morgan gefertigten Werkstoff ultradünne PZT-Bauteile mit einer Dicke von nur 100µm und einem Seitenverhältnis von 1:100 fertigen lassen. Damit werden diese Komponenten vor allem für die Hersteller von mobilen Geräten interessant. Hier kommen die PZT-Bauteile in Niedervolt-Aktoren für Ultraschallmotoren und Geräte mit haptischem Feedback-Konzept zum Einsatz. Außerdem können durch Morgans PZT-Unibody-Bauteile bei niedriger Spannung große Ladungsverschiebungen entstehen. Folglich können die Kunden ihre Aktoren direkt an eine Batterie anschließen, die Notwendigkeit eines Boost-Schaltkreises entfällt. Dies ist insbesondere bei Einsätzen im Außenbereich wichtig, bei denen nur tragbare Geräte verwendet werden können.

Auch der steigende Einsatz von Robotern in anspruchsvollen Umgebungen kommt Morgan zugute, denn von Steuerungsgeräten für Industrieanlagen wird zunehmend eine gute thermische Stabilität gefordert. Oft sind Unimorph- oder Bimorph-Biegeelemente bei extremen Einsatztemperaturen nur bedingt verwendbar, da sie bei hohen Temperaturen zur Depolarisation neigen. Um dem entgegenzuwirken, produziert Morgan Einbrand-Keramiken, die bei Temperaturen von bis zu 200°C (392°F) eingesetzt werden können, da hier die Gefahr einer Depolarisation, wie sie üblicherweise bei Standard-Unimorph- und Bimorph-Biegeelementen auftritt, ausgeschlossen werden kann.

Al Matcalfe, Geschäftsführer und zuständig für den Bereich Technische Keramik bei Morgan Advanced Materials, kommentiert: „Dank unserer verbesserten PZT-Produktreihe, die in einem Reinraum der Klasse 10000 in unserem Werk in Bedford, Ohio produziert wird, können wir vom schnell wachsenden PZT-Markt profitieren. Wir haben sichergestellt, dass unsere PZT-Bauteile auch einen schnellen Werkzeugwechsel verkraften. Dadurch werden viele Arbeitsvorgänge vereinfacht, komplexe Konstruktionen, die vorher nicht denkbar gewesen wären, sind nun möglich. Damit werden die Produkte für unsere Kunden aus den unterschiedlichsten Bereichen interessant.“

Weitere Informationen über Morgans Angebot an piezoelektrischen Komponenten finden Sie unter www.morgantechnicalceramics.com/cofired-actuator

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