Product

1-3 Arrange & Fill
Regular Fiber

Mit dem patentierten Arrange & Fill-Verfahren stellen wir 1-3 Komposite mit piezokeramischen Fasern als aktive Stäbe her. Dank der Faseranordnung in festen Abständen gelingt ihre regelmäßige Verteilung. Typische Anwendungen sind Sonar-Array- und Einzelelement-Schallwandler, Luft-Ultraschallwandler und allgemeine Unterwasser-Ultraschallanwendungen.

Innovatives Produktionsverfahren:
das Arrange & Fill-Verfahren

Smart Material stellt 1-3 Komposite mit piezokeramischen Fasern als aktive Stäbe her. PZT-Faserkomposite sind eine kostengünstige Alternative zum Dice & Fill-Verfahren.

1-3-Faser-Piezokomposite werden durch Epoxidinfiltration von Faserbündeln und Zerschneiden der würfelförmigen Blöcke senkrecht zur Faserrichtung hergestellt. Diese patentierte Methode wird auch Arrange & Fill genannt. Dank der Arrange & Fill-Produktionsmethode besteht das rohe 1-3-Faser-Verbundmaterial typischerweise aus Blöcken mit einer Länge von bis zu 10 cm und den seitlichen Abmessungen des gewünschten Elements.

Neben dem Schneiden von Elementen mit der gewünschten Resonanzfrequenz des Rohfaserblocks ermöglicht das Arrange & Fill-Verfahren auch die Verarbeitung von 1-3 Faserkompositen in verschiedenen Formen und Ausprägungen. Dazu gehören präzise konkave oder konvexe Konturen für hochwertige Breitband-Ultraschall-Empfängeranwendungen.

Das Arrange & Fill-Verfahren lässt sich leicht auf hohe Stückzahlen skalieren, was auch kurze Vorlaufzeiten ermöglicht – ein großer Vorteil gegenüber dem üblicherweise verwendeten Dice & Fill-Verfahren ist.

Smart Material offers various standard epoxy and polyurethane systems as the interstitial material for its random fiber composites, often called filler. The different filler materials available allow for operational temperatures ranging from 95 °C to 135 °C.

1-3 Arrange & Fill von Verbundwerkstoffen mit regulär angeordneten Fasern

Die Anordnung von Keramikfasern mit einem Durchmesser von 800 µm in einem konstanten Abstand führt zu einer gleichmäßigen Pixelverteilung. So erreichen wir einen Füllfaktoren von etwa 15 % bis maximal 48 %.

Das reguläre 1-3 Faser-Verbundmaterial wurde speziell für Sonar- und andere Unterwasser-Ultraschallanwendungen entwickelt. Ein modifiziertes Vakuumabscheideverfahren ermöglicht eine niederohmige Kupfer-Blitz-Zinn-Schicht mit einer typischen Dicke von 2,5 µm für hohe Haltbarkeit und verbesserte Lötbarkeit.

1-3 Produktspezifikationen für Verbundwerkstoffe mit regelmäßiger Faseranordnung

Resonanzfrequenzen

80 kHz – 1 MHz

Füllfaktoren

25 % – 48 %

PZT Materialien

PZT Navy Type II

Akustische Impedanz

5 MRayl – 16 MRayl

Verfügbare Elektroden

CuSn (Kupfer mit einer Zinn-Deckschicht)

Dimensionen

Max. 100 mm × 100 mm

Verschiedene Durchmesser

Kopplungskoeffizient kt

0,61 – 0,68

Betriebstemperaturen

Typisch: 95 °C

135 °C auf Anfrage

Zwischenmaterial

Verschiedene Epoxidharzsysteme

1-3 Verbundwerkstoff mit regelmäßiger Faseranordnung – Produkte zur Auswahl

Resonanzfrequenzen

Frequenzen

Faserdurchmesser

Füllfaktoren

Dimensionen

80 kHz – 1 MHz

800 µm

25 %

max. 100 mm x 100 mm

80 kHz – 1 MHz

800 µm

35 %

max. 100 mm x 100 mm

80 kHz – 1 MHz

800 µm

48 %

max. 100 mm x 100 mm

Frequenztoleranzen: ± 10 % (typisch), ± 5 % (auf Anfrage)

Füllfaktoren

Füllfaktoren

Frequenzen

25 %

80 kHz – 1 MHz

35 %

80 kHz – 1 MHz

48 %

80 kHz – 1 MHz

Andere

80 kHz – 1 MHz

PZT-Werkstoffe

PZT Material

Dielektrizitätskonstante

Frequenzen

PZT Navy Type II, 5A

1850

80 kHz – 10 MHz

Akustische Impedanz

Akustische Impedanz

Füllfaktoren

8,5 MRayl

25 %

12 MRayl

35 %

16 MRayl

48 %

Abmessungen

Max. Dimensionen

Frequenzen

100 mm × 100 mm

80 kHz – 1 MHz

Mechanische Toleranzen:
< 6 mm ± 0.1 mm
30 mm ± 0.2 mm
30 mm ± 0.3 mm
<
>

Verfügbare Durchmesser

3,18 mm (0.125″)

5,12 mm (0.202″)

5,18 mm (0.204″)

5,68 mm (0.224″)

6,00 mm (0.236″)

6,50 mm (0.256″)

8,20 mm (0.323″)

9,00 mm (0.354″)

9,50 mm (0.374″)

10,00 mm (0.394″)

10,20 mm (0.402″)

12,00 mm (0.472″)

12,70 mm (0.500″)

14,20 mm (0.559″)

15,90 mm (0.626″)

17,50 mm (0.689″)

18,00 mm (0.709″)

19,05 mm (0.750″)

20,00 mm (0.787″)

24,00 mm (0.945″)

25,40 mm (1.000″)

30,00 mm (1.181″)

35,00 mm (1.378″)

37,70 mm (1.480″)

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Zusätzliche 1-3 Kompositentypen

Sehen Sie mehr verfügbare 1-3 Kompositentypen von Smart Material

1-3 Arrange & Fill
Random Fiber

Piezokeramische Fasern, die als aktive Stäbe verwendet werden und gleichmäßig über die aktive Fläche des Verbunds verteilt sind.

1-3 Dice & Fill-Komposite

Smart Material stellt 1-3 Verbundwerkstoffe nach dem gängigen Dice & Fill-Verfahren her.