DE10297480T5

DE10297480T5 - Methode um ein piezoelektrisches Bauteil, herzustellen, piezoelektrisches Bauteil Ultraschallsonde, Ultraschalldiagnostikgerät, nicht zerstörendes Testgerät

Info

Publication number: DE10297480T5
Application number: DE2002197480
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Sato; Kiyohide Amemiya; Yoshiyuki Sugiyama; Gunichiro Ariga
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2005-02-24
Also published as: CN1615670A; WO2003045111A1; CA2467686A1; JP3445262B2; US20050012429A1; JP2003158799A

Abstract

Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils, beinhaltend die Schritte des:
(a)Formens eines oder mehrerer Rohmaterialelemente Einschließend mindestens ein piezoelektrisches Material um ein vorbestimmtes piezoelektrisches Element zu formen; und
(b)Übertragens von Presskräften auf besagtes piezoelektrisches Element um besagtes piezoelektrisches Element in eine vorbestimmte Form zu formen.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Methode um ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen, zur Verfügung stehend für Diagnose, Behandlung, nicht zerstörendes Testen, oder ähnliches, und im Besonderen für ein piezoelektrisches Bauteil, eine Ultraschallsonde, ein Ultraschall-Diagnosegerät, und ein nicht zerstörendes Testgerät.
Hintergründe
Die konventionelle Ultraschallsonde von diesem Typ ist dargestellt in Zeichnung 24 bestehend aus einem piezoelektrischen Bauteil 1 mit einer konkav gerundeten Dicke auf solche Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 sich schrittweise vergrößert von dem zentralen Teil in Richtung zu den Enden entlang der kleinen Achse, eine akustische Anpassungsschicht 2 mit einer dem piezoelektrischen Bauteil entsprechenden konkav gerundeten Dicke mit dem Resultat dass die Dicke der akustischen Anpassungsschicht 2 sich schrittweise vergrößert von dem zentralen Teil in Richtung zu den Enden entlang der kleinen Achse um zu versichern dass die Ultraschallwelle effizient gesendet und empfangen wird, eine akustische Linse 3 um die Ultraschallwelle auf einem feststehenden Fokalpunkt nach der kleinen Achse konvergieren zu lassen, und eine hintere Last 4, hinter dem piezoelektrischen Bauteil 1 angebracht, um eine akustische Dämpfungsrolle zu übernehmen. Die Ultraschallwelle ausgesendet von dem piezoelektrischen Bauteil 1 variiert im Frequenzspektrum nach der Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 als Resultat der Tatsache das das Frequenzspektrum der Ultraschallwelle sich nach einem höheren Frequenzbereich verlagert wenn die Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 sich verkleinert (wie im offenen japanischen Patent Publication N° 58-29455 beschrieben).
Das oben erwähnte piezoelektrische Bauteil 1 mit einer entlang der kleinen Achse variierenden Dicke ist operationell um mit einer schrittweise variierenden Frequenz zu vibrieren angepasst an die Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 auf solche Art dass die Frequenz der Vibrationen des piezoelektrischen Bauteils 1 sich schrittweise verringert vom zentralen Teil in Richtung zu den Enden entlang der kleinen Achse. Zusätzlich variiert die effektive Öffnung des piezoelektrischen Bauteils 1 schrittweise abhängig von der Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 auf solche Art dass die effektive Öffnung des piezoelektrischen Bauteils 1 sich schrittweise vergrößert von dem zentralen Teil wo das piezoelektrische Bauteil 1 mit der höheren Frequenz vibriert in Richtung zu den Enden wo das piezoelektrische Bauteil 1 mit einer niedrigeren Frequenz als im zentralen Teil vibriert. Dementsprechend kann ein Ultraschall-Diagnostikgerät wie zum Beispiel ein nicht zerstörendes Testgerät ausgestattet mit dem piezoelektrischen Bauteil wie dargestellt in Zeichnung 24 einen dünnen Ultraschallstrahl mit einer kurzen Fokaldistanz erzeugen in dem Fall wo die hochfrequenten Komponenten der Ultraschallwelle extrahiert werden, und einen dünnen Ultraschallstrahl mit einer langen Fokaldistanz erzeugen in dem Fall wo die niederfrequenten Komponenten der Ultraschallwelle extrahiert werden. Dies führt zu der Tatsache dass das Ultraschall-Diagnosegerät ausgestattet mit dem piezoelektrischen Bauteil wie dargestellt in Zeichnung 24 dünne Ultraschallstrahlen erzeugen kann von einer kurzen Distanz zu einer langen Distanz indem schrittweise die Frequenzkomponenten der zu extrahierenden Ultraschallwelle verändert werden, wobei die Azimutauflösung verbessert wird.
Eine Methode um ein piezoelektrisches Bauteil dieses Typs herzustellen beinhaltet den Schritt einen Schleifprozess auf dem Material des piezoelektrischen Bauteils auszuführen mit einem scheibenförmigen Schleifrad 5 wie gezeigt in Zeichnung 25 (wie im offenen japanischen Patent Publication N° 07-107595 beschrieben). Das Schleifrad 5 hat die gleiche Breite wie die des piezoelektrischen Bauteils und hat eine Form so dass das piezoelektrische Bauteil mit einer gewünschten Dickenverteilung als Resultat des Schleifprozesses geschliffen werden kann. Das Schleifrad 5 ist konzipiert um sich entlang einer Y-Achse zu bewegen um die Materialien zu schleifen während es um eine Achse parallel zu einer X-Achse parallel zu der ebenen Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils dreht.
Eine andere Methode um ein piezoelektrisches Bauteil dieses Typs herzustellen beinhaltet die Schritte das Schleifrad 5 um eine Achse schräg zur X-Achse zu drehen auf solche Weise dass die Kante des Schleifrades 5 in Kontakt mit der Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils wie gezeigt in Zeichnung 25 ist, und das Material wiederholt mit der Kante des Schleifrades 5 zu schleifen während das Schleifrad 5 sich zwischen zwei Endteilen des piezoelektrischen Bauteils entlang der X-Achse bewegt. Die Position des Schleifrades 5 wird kontrolliert entsprechend der Z-Achsenrichtung so dass das piezoelektrische Bauteil 1 mit der gewünschten Dickestreuung als ein Resultat des Schleifprozesses geschliffen werden kann (wie im offenen japanischen Patent Publication N° 07-107595 beschrieben). Das Schleifrad 5 ist konzipiert um sich wiederholt entlang der Y-Achsenrichtung zu bewegen während der oben erwähnte Schleifprozess auf den Materialien ausgeführt wird mit dem Resultat dass das piezoelektrische Bauteil 1 entlang der Y-Achse geschliffen wird.
Die konventionelle Ultraschallsonde, wie zuvor erwähnt, hat aber einen Nachteil da das piezoelektrische Bauteil sehr leicht brechen kann weil die Dicke des piezoelektrischen Bauteils einige hundert um im Falle wo eine konventionelle Ultraschallsonde gebraucht wird, zum Beispiel in einem Diagnostikgerät, und das piezoelektrische Bauteil ist konzipiert um eine Ultraschallwelle von mehreren MHz zu senden, und aus einer geschliffenen piezoelektrischen Keramik wie zum Beispiel PZT (Blei Zirkonat Titanat) besteht.
Die konventionelle Ultraschallsonde hat einen anderen Nachteil nämlich dass die Distanz zwischen Elektroden welche respektiv auf der erste Oberfläche des piezoelektrische Bauteils angebracht werden und eine zweite Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils gegenüberliegend zu der ersten Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils entlang der Dicke des piezoelektrischen Bauteils dazu tendiert ungleich zu sein da die Dicke des piezoelektrischen Bauteils woraus die konventionelle Ultraschallsonde besteht ungleich ist. Die Ungleichheit der Distanz zwischen den Elektroden führt zu Ungleichheiten der elektrischen Feldstärke und also auch des Polarisierungszustandes im Falle wo eine Spannung an das piezoelektrische Bauteil angelegt wird um das piezoelektrische Bauteil zu polarisieren. Die Tatsache dass ein elektrisches Feld dass an das dünne zentrale Teil angelegt wird größer ist als das elektrische Feld angelegt an das Endteil wenn das piezoelektrische Bauteil polarisiert ist führt zu der Tatsache dass das piezoelektrische Bauteil verzerrt ist, wodurch das piezoelektrische Bauteil leichter brechen kann wenn das piezoelektrische Bauteil polarisiert ist. Außerdem, die Tatsache dass das elektrische Feld welches an das dünne zentrale Teil angelegt ist größer ist als das elektrische Feld welches an das Endteil angelegt ist wenn das piezoelektrische Bauteil gebraucht wird, führt zu der Tatsache dass das piezoelektrische Bauteil verzerrt ist, wodurch das piezoelektrische Bauteil leichter brechen kann während die konventionelle Ultraschallsonde gebraucht wird.
Die konventionelle Methode um ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen hat einen Nachteil da das dünne Teil des piezoelektrischen Bauteils schwierig zu schleifen ist aus dem Grund dass die konventionelle Methode den Schritt beinhaltet einen Schleifprozess auf den Materialien des piezoelektrischen Bauteils auszuführen. Da das Ultraschall-Diagnosegerät eine Ultraschallwelle einer höheren Frequenz aussenden muss, wie zum Beispiel mehrere MHz, wird es schwieriger das dünne Teil des piezoelektrischen Bauteils zu schleifen. Außerdem, im Falle wo die Breite des piezoelektrischen Bauteils ungleich sein soll zusätzlich zu der Dicke des piezoelektrischen Bauteils, müssen die Endteile des piezoelektrischen Bauteils dementsprechend geschliffen werden. Angenommen die Dicke des piezoelektrischen Bauteils ist einige hundert μm an dem Endteil, ein Schleifwerkzeug wie zum Beispiel ein Schleifrad 5 ist nötig von einer Größe gleich oder kleiner als einige hundert μm, und es ist extrem schwierig einen Schleifprozess auf den Materialien des piezoelektrischen Bauteils auszuführen. Es ist gleichfalls extrem schwierig konstant eine Vielzahl von piezoelektrischen Bauteilen herzustellen mit einer großen Genauigkeit an Formgleichheit.
Die vorliegende Erfindung hat den Zweck die vorher erwähnten konventionellen Nachteile zu überwinden und ist ausgerichtet auf eine Methode um eine Vielzahl von piezoelektrischen Bauteilen herzustellen mit einer Dickestreuung mit einer großen Genauigkeit an Formgleichheit, und besonders einer Ultraschallsonde, einem Ultraschall Diagnostikgeräts und einem nicht zerstörenden Testgerät.
Enthüllung der Erfindung
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine Methode geliefert um ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen, beinhaltend die Schritte: (a) ein oder mehrere Rohmaterialelemente einschließlich mindestens ein piezoelektrisches Material formen um ein piezoelektrisches Element zu bilden; und (b) dem piezoelektrischen Element Druckkräfte übermitteln um das piezoelektrische Element in eine vorbestimmte Form zu formen. Diese Methode erlaubt es dem Hersteller auf eine einfache Art und Weise ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung, während sie die Notwendigkeit eliminiert einen technisch schwierigen feinmechanischen Prozess wie zum Beispiel einen Schleifprozess auszuführen. Außerdem kann eine konstante Vielzahl formgleicher piezoelektrischer Bauteile mit großer Genauigkeit hergestellt werden als Resultat der Tatsache dass die Form einer Druckform einfach auf das Teil übertragen wird.
In der vorher erwähnten Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils kann der Schritt (a) einen Schritt beinhalten des Walzens einer Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen welche respektiv Dicken aufweisen welche kollektiv der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils entsprechen. Diese Methode erlaubt es dem Hersteller ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen welches mit erhöhter Flexibilität eine gewünschte Dickestreuung besitzt.
In der vorher erwähnten Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils kann der Schritt (a) einen Schritt beinhalten des Walzens der Anzahl von Formen von blätterartigem Rohmaterialelementen welche der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils entsprechen. Diese Methode erlaubt es dem Hersteller ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen welches mit erhöhter Flexibilität eine gewünschte Form und Dickestreuung besitzt.
In der vorher erwähnten Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils kann der Schritt (a) einen Schritt beinhalten des Walzens ein oder mehrerer blätterartigen Rohmaterialelemente welche respektiv Breiten aufweisen welche kollektiv der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils entsprechen. Diese Methode erlaubt es dem Hersteller ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen welches mit erhöhter Flexibilität eine gewünschte Form und Breitestreuung besitzt. Vorzugsweise sollten ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente respektiv geformt mit durchführenden Löchern gewalzt werden.
Weiter vorzugsweise sollten ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente gewalzt werden auf eine Art und Weise dass die durchführenden Löcher eines oder mehrerer blätterartigen Rohmaterialelemente in ihrer Größe kollektiv der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils entsprechen. welche respektiv Dicken aufweisen welche kollektiv der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils entsprechen.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine Methode geliefert um ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen, beinhaltend die Schritte: (c)einen ersten piezoelektrischen Körper herzustellen mit einer unebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, und einen zweiten piezoelektrischen Körper mit einer ebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, der zweite piezoelektrische Körper hat respektiv Elektroden auf der ersten und zweiten Oberfläche; (d) fest verbindend den ersten piezoelektrischen Körper mit dem zweiten piezoelektrischen Körper mit der zweiten Oberfläche des ersten piezoelektrischen Körpers in Kontakt gehalten mit der ersten Oberfläche des zweiten piezoelektrischen Körpers. Diese Methode erlaubt es dem Hersteller ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen in welchem die elektrische Feldstärke angelegt an das piezoelektrische Bauteil konstant bleibt. Dies führt zu der Tatsache dass der Polarisierungszustand des piezoelektrischen Bauteils konstant bleibt sogleich wie das piezoelektrische Bauteil nicht mehr überaus verzerrt wird so dass das piezoelektrische Bauteil nicht mehr bricht.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein piezoelektrisches Bauteil geliefert beinhaltend ein piezoelektrisches Element bestehend aus einem oder mehreren Rohmaterialelementen und einem piezoelektrischen Material, in welchem Presskräfte dem piezoelektrischen Element zugeführt wurden um das piezoelektrischen Element zu formen. Diese Methode erlaubt es dem Hersteller auf eine einfache Art und Weise ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung, während sie die Notwendigkeit eliminiert einen technisch schwierigen feinmechanischen Prozess wie zum Beispiel einen Schleifprozess auszuführen. Außerdem kann eine konstante Vielzahl formgleicher piezoelektrischer Bauteile mit großer Genauigkeit hergestellt werden als Resultat der Tatsache dass die Form einer Gießform einfach auf das Teil übertragen wird. In dem vorher erwähnten piezoelektrischen Bauteil kann das piezoelektrische Element eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen haben welche respektiv Dicken haben und gewalzt sind entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils. Die vorliegende Erfindung erlaubt es einem Hersteller ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen mit einer gewünschten Dickestreuung mit erhöhter Flexibilität indem durch angepasstes Walzen eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen respektiv mit kollektiv an die Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils angepassten Dicken.
In dem vorher erwähnten piezoelektrischen Bauteil kann das piezoelektrische Element eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen haben welche respektiv Dicken haben und mit durchführenden Löchern geformt, und gewalzt angepasst an die Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils. Die vorliegende Erfindung erlaubt es einem Hersteller ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen mit einer gewünschten Form und Dickestreuung mit erhöhter Flexibilität.
In dem vorher erwähnten piezoelektrischen Bauteil kann das piezoelektrische Element ein blätterartiges Rohmaterialelement haben geformt mit einem durchführenden Loch in der Größe entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils. Die vorliegende Erfindung erlaubt es einem Hersteller ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen mit einer gewünschten Form und Dickestreuung mit erhöhter Flexibilität. Vorzugsweise sollten ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente gewalzt werden auf solche Art und Weise dass die durchführenden Löcher des einen oder mehrerer blätterartigen Rohmaterialelemente in der Größe kollektiv einer Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils entsprechen.
In dem vorher erwähnten piezoelektrischen Bauteil kann das piezoelektrische Element eine Vielzahl von gewalzten blätterartigen Rohmaterialelementen haben und eine Vielzahl von untereinander mit einer vorbestimmten Distanz voneinander distanzierte Elektroden haben. Die vorliegende Erfindung erlaubt es eine an das piezoelektrische Bauteil angelegte elektrische Feldstärke konstant zu halten, und daher resultierend die Tatsache dass der Polarisationszustand des piezoelektrischen Bauteils konstant gehalten wird und verhindert wird dass das piezoelektrische Bauteil stark verzerrt wird so dass das piezoelektrische Bauteil nicht bricht. Außerdem macht das piezoelektrische Bauteil entsprechend der vorliegenden Erfindung, welches eine Konstruktion hergestellt durch das Walzen einer Vielzahl blätterartiger Rohmaterialelemente welche respektiv einer Dicke kollektiv der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils entspricht um ein piezoelektrischen Element herzustellen, und in welchem Druckkräfte dem piezoelektrischen Element zugeführt wurden um das piezoelektrischen Element nach einer vorbestimmten Form zu formen, es möglich für einen Hersteller ein piezoelektrisches Bauteil mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung mit Leichtigkeit herzustellen, während sie die Notwendigkeit eliminiert einen technisch schwierigen feinmechanischen Prozess wie zum Beispiel einen Schleifprozess auszuführen. Außerdem kann eine konstante Vielzahl formgleicher piezoelektrischer Bauteile mit großer Genauigkeit hergestellt werden als Resultat der Tatsache dass die Form einer Druckform einfach auf das Teil übertragen wird. Die vorliegende Erfindung erlaubt es einem Hersteller ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen mit einer gewünschten Dickestreuung mit erhöhter Flexibilität indem eine Vielzahl blätterartiger Rohmaterialelemente gewalzt werden, welche respektiv kollektive Dicken entsprechend der gewünschten Dicke haben.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine Ultraschallsonde enthaltend ein piezoelektrisches Bauteil mit der Konstruktion hergestellt durch die folgenden Schritte: (c)einen ersten piezoelektrischen Körper herzustellen mit einer unebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, und einen zweiten piezoelektrischen Körper mit einer ebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, der zweite piezoelektrische Körper hat respektiv Elektroden auf der ersten und zweiten Oberfläche und; (d) fest verbindend den ersten piezoelektrischen Körper mit dem zweiten piezoelektrischen Körper mit der zweiten Oberfläche des ersten piezoelektrischen Körpers in Kontakt gehalten mit der ersten Oberfläche des zweiten piezoelektrischen Körpers. Diese Erfindung erlaubt es dem Hersteller auf eine einfache Art und Weise ein piezoelektrisches Bauteil herzustellen mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung, während sie die Notwendigkeit eliminiert einen technisch schwierigen feinmechanischen Prozess wie zum Beispiel einen Schleifprozess auszuführen, wodurch die Tatsache resultiert dass verhindert wird dass das piezoelektrische Bauteil stark verzerrt wird so dass das piezoelektrische Bauteil nicht bricht. Zusätzlich erlaubt die vorliegende Erfindung es dem Hersteller konstant eine Vielzahl von piezoelektrischen Bauteilen mit gleicher Form mit großer Genauigkeit herzustellen wegen der Tatsache dass die Druckform einfach auf sie übertragen wird, woraus die Tatsache resultiert dass das piezoelektrische Bauteil zuverlässig arbeitet ohne durch Unterschiede zwischen piezoelektrischen Bauteilen beeinflusst zu werden. Das piezoelektrische Bauteil mit in konstantem Abstand voneinander verteilten Elektroden, obschon das piezoelektrische Bauteil eine ungleiche Dickestreuung hat, kann seinen Polarisierungszustand konstant halten, wodurch erreicht wird dass Ultraschallwellen gesendet und empfangen werden mit einer hohen Zuverlässigkeit. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Ultraschall Diagnostikgerät geliefert ausgestattet mit einer Ultraschallsonde welche piezoelektrische Bauteile beinhaltet deren Konstruktion hergestellt wird durch die Schritte: (c)einen ersten piezoelektrischen Körper herzustellen mit einer unebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, und einen zweiten piezoelektrischen Körper mit einer ebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, der zweite piezoelektrische Körper hat respektiv Elektroden auf der ersten und zweiten Oberfläche und; (d) fest verbindend den ersten piezoelektrischen Körper mit dem zweiten piezoelektrischen Körper mit der zweiten Oberfläche des ersten piezoelektrischen Körpers in Kontakt gehalten mit der ersten Oberfläche des zweiten piezoelektrischen Körpers. Die so konstruierte Ultraschallsonde hat den Vorteil stabil zu funktionieren ohne beeinflusst zu sein durch Unterschiede zwischen piezoelektrischen Bauteilen. Das so konstruierte Ultraschall Diagnostikgerät kann eine Ultraschall Diagnose mit hoher Zuverlässigkeit durchführen, profitierend von der vorteilhaften Ultraschallsonde.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein nicht zerstörendes Testgerät geliefert ausgestattet mit einer Ultraschallsonde welche ein piezoelektrisches Bauteil beinhaltet dessen Konstruktion hergestellt wird durch die Schritte: (c)einen ersten piezoelektrischen Körper herzustellen mit einer unebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, und einen zweiten piezoelektrischen Körper mit einer ebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, der zweite piezoelektrische Körper hat respektiv Elektroden auf der ersten und zweiten Oberfläche und; (d) fest verbindend den ersten piezoelektrischen Körper mit dem zweiten piezoelektrischen Körper mit der zweiten Oberfläche des ersten piezoelektrischen Körpers in Kontakt gehalten mit der ersten Oberfläche des zweiten piezoelektrischen Körpers. Die so konstruierte Ultraschallsonde hat den Vorteil stabil zu funktionieren ohne beeinflusst zu sein durch Unterschiede zwischen piezoelektrischen Bauteilen.
Das so konstruierte nicht zerstörende Testgerät kann einen nicht zerstörenden Test mit hoher Zuverlässigkeit durchführen, profitierend von der vorteilhaften Ultraschallsonde.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Eigenschaften und Vorteile einer Methode um piezoelektrische Bauteile herzustellen, piezoelektrische Bauteile, eine Ultraschallsonde, ein Ultraschall Diagnostikgerät, ein nicht zerstörendes Testgerät entsprechend der vorliegenden Erfindung wird besser verstanden nach der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
Zeichnung 1 ist ein Diagramm welches die erste vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Produktion eines piezoelektrischen Bauteiles nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
Zeichnung 2 ist ein Diagramm welches einen anderen Pressprozess erklärt(Front, Rück, Links und Rechtswand der Form) der Teil der ersten Eingliederung der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung ist.
Zeichnung 3 ist ein Diagramm welches eine zweite vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Produktion eines piezoelektrischen Bauteiles nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
Zeichnung 4 ist ein Diagramm welches einen anderen Walzprozess erklärt (eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen einander gleicher Form werden gewalzt) der Teil der zweiten Eingliederung der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung ist.
Zeichnung 5 ist ein Diagramm welches eine dritte vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Produktion eines piezoelektrischen Bauteiles nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
Zeichnung 6 ist ein Diagramm welches ein piezoelektrisches Bauteil zeigt zu dem eine andere Eingliederung zur Produktion eines piezoelektrischen Bauteiles (ein Kantenschneidender Prozess ist ausgeschlossen) anzuwenden ist.
Zeichnung 7 ist ein Diagramm welches ein piezoelektrisches Bauteil zeigt zu dem eine andere Eingliederung zur Produktion eines piezoelektrischen Bauteiles (ein Kantenschneidender Prozess ist ausgeschlossen) anzuwenden ist.
Zeichnung 8 ist ein Diagramm welches einen anderen Walzprozess erklärt (eine Vielzahl von Rohmaterialelementen respektiv geformt mit durchführenden Löchern in einander gleicher Form werden gewalzt) der Teil der dritten Eingliederung der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung ist.
Zeichnung 9 ist ein Diagramm welches eine vierte vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Produktion eines piezoelektrischen Bauteiles nach der vorliegenden Erfindung erklärt.
Zeichnung 10 ist ein Diagramm welches einen anderen Pressprozess erklärt (Presskräfte werden übertragen in vertikaler, lateraler und longitudinaler Pressrichtung) der Teil der vierten Eingliederung der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung ist.
Zeichnung 11 ist ein Diagramm welches einen anderen Walzprozess erklärt (eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen einander verschiedener Breite entlang einer Breitenrichtung werden gewalzt) der Teil der vierten Eingliederung der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung ist.
Zeichnung 12 ist ein schematisches Blockdiagramm welches eine fünfte vorgezogene Eingliederung eines piezoelektrischen Bauteiles entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zeichnung 13 ist ein Diagramm welches eine fünfte vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteiles nach der vorliegenden Erfindung erklärt.
Zeichnung 14 ist ein Diagramm welches eine sechste vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteiles nach der vorliegenden Erfindung erklärt.
Zeichnung 15 ist ein Diagramm welches eine siebte vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteiles nach der vorliegenden Erfindung erklärt.
Zeichnung 16 ist ein Diagramm welches einen anderen Walzprozess erklärt (eine Vielzahl von Rohmaterialelementen einander gleich in der Form für ein dickes Teil werden gewalzt) der Teil der siebten Eingliederung der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung ist.
Zeichnung 17 ist ein Diagramm welches eine achte vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteiles nach der vorliegenden Erfindung erklärt.
Zeichnung 18 ist ein Diagramm welches einen anderen Walzprozess erklärt (eine Vielzahl von Rohmaterialelementen respektiv geformt mit durchgehenden Löchern von untereinander gleicher Form werden gewalzt) der Teil der achten Eingliederung der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung ist.
Zeichnung 19 ist ein schematisches Diagramm welches eine andere achte Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils (mit einer Vielzahl interner Elektroden bestehend aus zwei Schichten) entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zeichnung 20 ist ein schematisches Blockdiagramm welches eine neunte vorgezogene Eingliederung einer Ultraschallsonde entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zeichnung 21 ist ein schematisches Blockdiagramm welches eine zehnte vorgezogene Eingliederung einer Ultraschallsonde entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zeichnung 22 ist ein schematisches Blockdiagramm welches eine elfte vorgezogene Eingliederung eines Ultraschall Diagnostikgerätes entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zeichnung 23 ist ein schematisches Blockdiagramm welches eine zwölfte vorgezogene Eingliederung eines nicht zerstörenden Testgerätes entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zeichnung 24 ist ein schematisches Blockdiagramm welches eine konventionelle Ultraschallsonde zeigt. Zeichnung 25 ist ein Diagramm welches eine Herstellungsmethode für ein konventionelles piezoelektrisches Bauteil verfügbar für eine konventionelle Ultraschallsonde zeigt.
Zeichnung 26 ist ein Diagramm welches eine andere Herstellungsmethode für ein konventionelles piezoelektrisches Bauteil verfügbar für eine konventionelle Ultraschallsonde zeigt.
Bester Modus um die Erfindung auszuführen
Die vorgezogenen Eingliederungen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail beschrieben im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
Erste Eingliederung
Mit Referenz auf Zeichnung 1 wird eine erste vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1 gezeigt, beinhaltend: Formungs- und Walzprozess (erster Schritt(a))der Formung eines oder mehrerer Rohmaterialelemente 6 einbegriffen mindestens ein piezoelektrisches Material um ein vorbestimmtes piezoelektrisches Element 7 ( rohes piezoelektrisches Element)zu formen; und ein Pressprozess (zweiter Schritt (b))Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 auszuüben um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen.
Die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 hat eine ebene erste Oberfläche und eine konkave zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche. Die zweite Oberfläche hat eine konkav gekrümmte Dicke auf solche Weise dass die Dicke der zweiten Oberfläche schrittweise ansteigt von dem zentralen Teil in Richtung der Endteile. Das piezoelektrischen Bauteil 1 als Teil stellt eine Ultraschallsonde (gezeigt in Zeichnung 20) dar zur Anwendung in einem Ultraschall-Diagnostikgerät (gezeigt in Zeichnung 22) oder in einem nicht zerstörenden Testgerät (gezeigt in Zeichnung 23).
Ein Prozess zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1 beinhaltet: ein Formungsprozess um Rohmaterialien wie zum Beispiel piezoelektrische keramische Puder zu Formen um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (nicht gezeigt in Zeichnung 1) zu formen, ein Walzprozess des Walzens einer Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 um ein piezoelektrisches Element 7 (gezeigt in Zeichnungen 1(a) und 1(b)) zu formen, ein Pressprozess welcher Presskräfte Mittels einer Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 ausübt um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen um ein piezoelektrisches Element 7a (gezeigt in Zeichnung 1(c) und 1(d)) zu erreichen, und ein Brennprozess des Brennens des piezoelektrischen Elements 7a (gezeigt in Zeichnung 1e)).
Wie in Zeichnung 1 gezeigt sind die Rohmaterialelemente 6 flexibel und fähig deformiert zu werden wenn eine Presskraft auf das Rohmaterialelement 6 ausgeübt wird. Die Druckform 8 besteht aus einem Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliche, und besitzt eine vorbestimmte Form so dass die Form der Druckform 8 übertragen wird auf das piezoelektrische Element 7. In dem Pressprozess wird die Druckform 8 gebraucht um die Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 bestehend aus einer Vielzahl von gewalzten blätterartigen Rohmaterialelementen 6 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung zu formen. Das piezoelektrische Element 7a ist nach dem Brennprozess geschrumpft. Das bedeutet dass die Form der Druckform 8 konzipiert ist so dass das piezoelektrische Element 7 geformt wird um ein piezoelektrisches Bauteil 1 zu bilden mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung in Erwartung einer durch den Brennprozess hervorgerufenen Schrumpfung.
In dem Formprozess werden Rohmaterialien einschließlich piezoelektrisches Keramikpuder wie zum Beispiel PZT Puder mit einem Bindemittel (wenn nötig mit einem Plastifizierer) vermischt und in ein Lösungsmittel eingetaucht. Eine Vielzahl von Rohmaterialelementen werden dann aus dem Lösungsmittel extrahiert zum Beispiel mit einer Doctor Blade Technik um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 zu formen wovon jedes eine Dicke in dem Bereich von einigen zehn Mikron bis einigen hundert Mikron hat.
In dem Walzprozess werden ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 wie gezeigt in Zeichnung 1(a) gewalzt um ein piezoelektrisches Element 7 zu formen wie gezeigt in der Zeichnung 1(b). Hier werden die Anzahl und die Dicke der zu walzenden blätterartigen Rohmaterialelemente 6 entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 berechnet hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung so dass ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Dickestreuung nach dem Brennprozess erreicht wird. Während des Walzens können die blätterartigen Rohmaterialelemente 6 wenn nötig gepresst oder erhitzt werden.
In dem Pressprozess werden die Form und Dickestreuung der Druckform auf das piezoelektrische Element 7 übertragen. In der vorliegenden Erfindung wird die Druckform 8 bestehend aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliche gebraucht um die Presskräfte in Dickerichtungen gezeigt in Zeichnung 1(c) auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten Dickestreuung wie in Zeichnung 1(d) gezeigt um zu formen.
In dem Brennprozess wird das piezoelektrische Element 7 nicht mittels einer Maschine wie zum Beispiel durch Schleifen behandelt, aber gebrannt um ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit vorbestimmter ungleicher Dickestreuung herzustellen. Auf diese Weise kann konstant eine Vielzahl piezoelektrischer Bauteile mit hoher Genauigkeit hergestellt werden, wegen der Tatsache dass die Form der Druckform 8 einfach auf sie übertragen wird.
Wie aus der vorausgehenden Beschreibung zu ersehen, ist zu verstehen dass die vorliegende Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils nach der vorliegenden Erfindung, beinhaltend Form- und Walzprozesse um ein oder mehrere Rohmaterialelemente 6 einbegriffen mindestens ein piezoelektrisches Material in ein vorbestimmtes piezoelektrisches Element 7 zu formen; und ein Pressprozess um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen ein piezoelektrisches Bauteil mit vorbestimmter Dickestreuung herzustellen erlaubt ohne einen technisch schwierigen Maschinenprozess auszuführen wie zum Beispiel einen Schleifprozess. Das bedeutet dass die vorliegende Eingliederung der Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils, beinhaltend einen Walzprozess einer Vielzahl blätterartiger Rohmaterialelemente 6 wovon jedes extrem dünn ist um ein piezoelektrisches Element 7 zu formen Anpassungsweise ein piezoelektrisches Bauteil gleich welcher Dicke durch Berechnung im Voraus der zu walzenden blätterartigen Rohmaterialelemente 6 in Übereinstimmung mit der Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 herstellen kann. Außerdem können eine Vielzahl untereinander formgleicher piezoelektrischer Bauteile konstant mit großer Genauigkeit hergestellt werden aus dem Grund dass die Form der Druckform 8 auf sie übertragen wird.
Diese erste Eingliederung des so hergestellten piezoelektrischen Bauteils 1 beinhaltet ein piezoelektrisches Element 7 mit einem oder mehreren Rohmaterialelementen 6 einbegriffen mindestens ein piezoelektrisches Material, worin die Presskräfte dem piezoelektrischen Element 7 übertragen worden sind um das piezoelektrische Element 7 zu formen. Die vorliegende Eingliederung erlaubt es dem Hersteller leicht und mit hoher Genauigkeit ein piezoelektrisches Bauteil mit einer Dickestreuung herzustellen.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass die Herstellungsmethode einen Walzprozess beinhaltet mit dem Walzen von einer Vielzahl blätterartiger Rohmaterialelemente 6 um ein piezoelektrisches Element 7 herzustellen, kann der gleiche Effekt selbst erreicht werden wenn nur ein Rohmaterialelement 6 gebraucht wird so lange die Dicke des Rohmaterialelements 6 in etwa der Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 entspricht. In diesem Fall kann die mühsame Arbeit des Walzens einer Vielzahl blätterartiger Rohmaterialelemente 6 um ein piezoelektrisches Element 7 herzustellen eliminiert werden.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine konkave Dicke hat welche auf eine Art und Weise konkav gekrümmt ist so dass die Dicke der Oberfläche schrittweise zunimmt von dem zentralen Teil ausgehend in Richtung der Endteile, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn die Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils eine willkürliche Form hat wie zum Beispiel eine konvexe Oberfläche, eine konvex-konkave Oberfläche, oder ähnliche, indem die Form der Druckform 8 Anpassungsweise modifiziert wird entsprechend der gewünschten Form der Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils.
Außerdem, obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben wurde dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil eine vierseitige Blattform besitzt, kann der gleiche Effekt selbst erreicht werden wenn das piezoelektrische Bauteil eine willkürliche Form wie zum Beispiel eine Plattenform besitzt, durch angepasstes Modifizieren der Formen der Rohmaterialelemente 6 und der Druckform 8 je nach der gewünschten Form des piezoelektrischen Bauteils.
Außerdem, während in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass die Presskräfte welche an das piezoelektrische Element 7 übertragen werden in Pressrichtungen ohne das piezoelektrische Element 7 respektiv zu den Pressrichtungen senkrechten Richtungen zu halten wie gezeigt in Zeichnung 1(c), kann der gleiche Effekt trotzdem erreicht werden wenn Presskräfte an das piezoelektrische Element 7 übertragen werden in Pressrichtungen während das piezoelektrische Element 7 mit einer Druckformwand 9 aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliche, verlängert in Front, Rück, Rechts und Linksrichtungen senkrecht zu den Pressrichtungen wie gezeigt in Zeichnung 2 gehalten wird. In diesem Fall wird verhindert dass das piezoelektrische Element 7 übermäßig verstreut wird in Front, Rück, Rechts und Linksrichtungen senkrecht zu den Pressrichtungen während des Pressprozesses.
Zweite Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 3 der Abbildungen wird eine zweite vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1 gezeigt. Diese zweite Eingliederung einer Herstellungsmethode ist verschieden von der ersten Eingliederung einer Herstellungsmethode durch die Tatsache dass der Form- und Walzprozess (erster Schritt (a)) zusätzlich einen Walzprozess einer Vielzahl von Rohmaterialelementen 6 (blätterartige Rohmaterialelemente) welche respektiv kollektive Dicken angepasst an die Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils besitzen, enthält. Vorzugsweise sollte die Form und die Anzahl der zu walzenden blätterartigen Rohmaterialelemente 6 entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 berechnet werden. Die vorliegende Eingliederung einer Herstellungsmethode hat einen zusätzlichen Effekt fähig zu sein ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Dickestreuung mit erhöhter Flexibilität herstellen zu können indem Anpassungsweise eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 mit respektiven Dicken die kollektiv der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils entsprechen gewalzt werden.
Die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 hat eine ebene erste Oberfläche und eine konkave zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche. Die zweite Oberfläche hat eine konkav gekrümmte Dicke auf eine Art und Weise dass die Dicke der zweiten Oberfläche schrittweise ansteigt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile. Das piezoelektrischen Bauteils 1 als Teil formt eine Ultraschallsonde (gezeigt in Zeichnung 20) zu gebrauchen in einem Ultraschall-Diagnostikgerät (gezeigt in Zeichnung 22) oder in einem nicht zerstörenden Testgerät (gezeigt in Zeichnung 23).
Auf gleiche Art wie bei der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses enthält in der vorliegenden Eingliederung der Herstellungsprozess eines piezoelektrischen Bauteils 1: einen Formprozess um Rohmaterialien wie zum Beispiel piezoelektrische Keramikpuder um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (nicht gezeigt in der Zeichnung 3) zu formen, einen Walzprozess zum Walzen um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 zu einem piezoelektrischen Element 7 zu formen (gezeigt in Zeichnungen 3(a) und 3(b)), einen Pressprozess um Presskräfte mittels einer Druckform 8 einem piezoelektrischen Element 7 zu übertragen um ein piezoelektrisches Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen (gezeigt in Zeichnungen 3(c) und 3(d)), und einen Brennprozess des Brennens des piezoelektrischen Elements 7a (gezeigt in Zeichnung 3(e)).
Wie gezeigt in Zeichnung 3 sind die Rohmaterialelemente 6, bestehend aus piezoelektrischem Material, einem Bindungsmittel und ähnlichem, flexibel und fähig ihre Form anzupassen wenn Presskräfte auf die Rohmaterialelemente 6 übertragen werden wie vorher schon beschrieben. Die Druckform 8 besteht aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliches, und hat eine vorbestimmte Form so dass die Form der Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 übertragen wird. Während des Pressprozesses wird die Druckform 8 gebraucht um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung zu formen. Die Form der Druckform 8 ist so konzipiert dass das piezoelektrische Element 7 geformt wird um ein piezoelektrisches Bauteil 1 zu bilden mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung in Erwartung einer durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung.
In dem Formprozess werden Rohmaterialien einschließlich piezoelektrische Keramikpuder wie zum Beispiel PZT Puder mit einem Bindemittel (wenn nötig mit einem Plastifizierer) vermischt und in ein Lösungsmittel eingetaucht. Eine Vielzahl von Rohmaterialelementen werden dann aus dem Lösungsmittel extrahiert zum Beispiel mit einer Doctor Blade Technik um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 zu formen wovon jedes eine Dicke in dem Bereich von einigen zehn Mikron bis einigen hundert Mikron hat, und eine einzige Breite wenn nötig.
In dem Walzprozess werden ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 wie gezeigt in der Zeichnung 3(a) gewalzt um ein piezoelektrisches Element 7 wie gezeigt in Zeichnung 3(b) zu formen. Hier werden die Anzahl und die Dicke der zu walzenden blätterartigen Rohmaterialelemente 6 entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 in Hinsicht auf die durch den Brennprozess verursachte Schrumpfung berechnet so dass ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Dickeverteilung nach dem Brennprozess erreicht wird. Außerdem werden ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 mit respektiv einer Form die kollektiv der Dickeverteilung des piezoelektrischen Bauteils entspricht gewalzt. Zum Beispiel können ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 mit respektiv einer Breite die kollektiv der Dickeverteilung des piezoelektrischen Bauteils entspricht gewalzt werden. Alternativ kann die Anzahl der blätterartigen Rohmaterialelemente 6 entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils gewalzt werden. Um in der vorliegenden Eingliederung ein piezoelektrisches Bauteil 1 herzustellen mit einer konkav gekrümmten Dicke auf eine Art und Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Bauteils schrittweise ansteigt von dem zentralen Teil aus in Richtung der Endteile, wird eine Vielzahl blätterartiger Rohmaterialelemente 6 gewalzt auf eine Art und Weise dass die Breite der blätterartigen Rohmaterialelemente 6 abnimmt von einer tiefen Schicht zu einer Oberschicht an den beiden Endteilen. Auf gleiche Art wie bei der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses können die blätterartigen Rohmaterialelemente 6 während des Walzens gepresst oder erhitzt werden falls nötig.
Im Pressprozess wie in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses wird eine Druckform 8 bestehend aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliches gebraucht um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen in Dickerichtungen wie gezeigt in Zeichnung 3(c) um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung wie gezeigt in Zeichnung 3(d) zu formen. Die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode kann die Presskräfte welche durch die Druckform auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden bis zu einem bestimmten Grad begrenzen, verhindern dass das piezoelektrische Element 7 unnötig und anormal verformt wird, und eine verbleibende Restspannung in dem piezoelektrischen Element 7a verringern, aus dem Grund dass das piezoelektrische Element 7 welches in dem vorherigen Walzprozess gewalzt worden ist eine ungefähr gleiche Form wie die Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 hat, wie gezeigt in Zeichnung 3(b). Außerdem kann die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode vorteilhaft ein piezoelektrisches Bauteil herstellen, dessen Dickestreuung so breit ist(der Unterschied zwischen seinem dünnen Teil und dicken Teil ist extrem groß) dass die Dickestreuung nicht erreicht werden kann durch einfaches Formen des piezoelektrischen Elements 7.
Im Brennprozess wie in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses wird das piezoelektrische Element 7a nicht durch Maschinen behandelt wie zum Beispiel durch Schleifen, sondern gebrannt um ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit vorbestimmter ungleicher Dickestreuung herzustellen. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von piezoelektrischen Bauteilen konstant mit hoher Genauigkeit produziert werden wegen der Tatsache dass die Form der Druckform einfach auf sie übertragen wird. Der gleiche Effekt kann auch noch erreicht werden wenn nur ein Rohmaterialelement 6 gebraucht wird. In diesem Fall kann die mühsame Arbeit des Walzens einer Vielzahl blätterartiger Rohmaterialelemente 6 um ein piezoelektrisches Element 7 herzustellen eliminiert werden.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersehen, kann verstanden werden dass die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 nach der vorliegenden Erfindung, beinhaltend ein piezoelektrisches Element 7a (rohes piezoelektrisches Element) umfassend ein oder mehrere Rohmaterialelemente 6 (blätterartige Materialelemente) welche respektiv gewalzte Formen haben in Übereinstimmung mit der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils, zum Beispiel, Breiten die kollektiv der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils entsprechen um ein piezoelektrisches Element 7a zu formen ein piezoelektrisches Bauteil mit der gewünschten Dickestreuung mit hoher Genauigkeit herstellen kann. Das bedeutet dass die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode einen Walzprozess einer Vielzahl blätterförmiger Rohmaterialelemente 6 wovon jedes eine extrem dünne Dicke um ein piezoelektrisches Element 7 zu formen beinhaltet, Anpassungsweise ein piezoelektrisches Bauteil 1 gleich welcher Dickestreuung herstellen kann indem die Anzahl der zu walzenden blätterförmigen Rohmaterialelemente 6 in Übereinstimmung mit der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 im Voraus berechnet wird.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben wurde dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine konkave Oberfläche hat mit einer konkav gekrümmten Dicke in solcher Weise dass die Dicke der Oberfläche schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile, kann der gleiche Effekt doch erreicht werden selbst wenn die Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils eine willkürliche Form wie zum Beispiel eine konvexe Oberfläche, eine konvex-konkave Oberfläche oder ähnliche, indem auf eine selektive Art die Anzahl der für ein dickes Teil zu walzenden Rohmaterialelemente 6 erhöht wird ohne die Form des piezoelektrischen Bauteils 1 zu begrenzen.
Außerdem, obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben wurde dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine vierseitige Blattform besitzt, kann der gleiche Effekt selbst erreicht werden wenn das piezoelektrische Bauteil eine willkürliche Form wie zum Beispiel eine Plattenform besitzt, durch angepasstes Modifizieren der Formen der Rohmaterialelemente 6 und der Druckform 8 je nach der gewünschten Form des piezoelektrischen Bauteils.
Außerdem, währen in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass eine Vielzahl von Rohmaterialelementen 6 gewalzt werden um ein piezoelektrisches Bauteil 1 herzustellen auf solche Weise dass die Breite der Rohmaterialelemente 6 abnimmt von einer unteren Schicht in Richtung einer Oberschicht auf beiden Endteilen, kann der gleiche Effekt trotzdem erreicht werden selbst wenn eine Vielzahl von Rohmaterialelementen 6 einander gleich in Breite oder Form an beiden Enden gewalzt werden um ein piezoelektrisches Element 7 wie gezeigt in Zeichnung 4 herzustellen. In diesem Fall kann die anstrengende Arbeit die Rohmaterialelemente 6 vorsichtig in Übereinstimmung mit ihren Breiten zu walzen eliminiert werden, und die Formen der zu walzenden Rohmaterialelemente 6 sind nicht begrenzt aus dem Grund dass die Anzahl der zu walzenden Rohmaterialelemente 6 selektiv erhöht werden kann für ein dickes Teil.
Dritte Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 5 der Abbildungen wird eine dritte vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1 gezeigt. Diese vorliegende Eingliederung einer Herstellungsmethode ist verschieden von der ersten Eingliederung der Herstellungsmethode durch die Tatsache dass der Form- und Walzprozess (erster Schritt (a)) einen weiteren Walzprozess eines oder mehrerer Rohmaterialelemente respektiv mit durchführenden Löchern übereinstimmend mit der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 hat. Die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode hat einen zusätzlichen Effekt fähig zu sein ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Form und Dickestreuung mit erhöhter Flexibilität herstellen zu können.
Die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 hat eine ebene erste Oberfläche und eine konkave zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche. Die zweite Oberfläche hat eine konkav gekrümmte Dicke auf solche Weise dass die Dicke der zweiten Oberfläche schrittweise ansteigt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile. Das piezoelektrische Bauteil 1 als Teil konstituiert eine Ultraschallsonde(gezeigt in Zeichnung 20) zum Gebrauch in einem Ultraschall Diagnostikgerät(gezeigt in Zeichnung 22) oder einem nicht zerstörenden Testgerät (gezeigt in Zeichnung 23).
Auf gleiche Art wie bei der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses enthält in der vorliegenden Eingliederung der Herstellungsprozess eines piezoelektrischen Bauteils 1: einen Formprozess zum formen von Rohmaterialien wie zum Beispiel piezoelektrische Keramikpuder um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (nicht gezeigt in der Zeichnung 5) zu formen, einen Formschneidenden Prozess des Formschneidens der blätterförmigen Rohmaterialelemente, so viele wie nötig, um eine Vielzahl von fensterrahmenartigen Rohmaterialelementen 6 respektiv mit durchführenden Löchern in der Form von rechteckigen Fensterformen (nicht gezeigt in Zeichnung 5) zu erhalten, einen Walzprozess um eine Vielzahl fensterrahmenartiger Rohmaterialelemente 6 um ein piezoelektrisches Element 7A (gezeigt in Zeichnungen 5(a) und 5(b)) zu formen zu walzen, einen Kantenschneidenden Prozess um die Front und Rückkanten des piezoelektrischen Elements 7A (gezeigt in Zeichnung 5(c)) abzuschneiden um ein piezoelektrisches Element 7 zu erhalten, einen Pressprozess um Presskräfte mittels einer Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen um ein piezoelektrisches Element 7a zu erhalten (gezeigt in Zeichnungen 5(d) und 5(e)), und einen Brennprozess des Brennens des piezoelektrischen Elements 7a (gezeigt in Zeichnung 5(f)).
Wie gezeigt in Zeichnung 5 sind die Rohmaterialelemente 6, bestehend aus piezoelektrischem Material, einem Bindemittel und ähnlichem, flexibel und fähig verformt zu werden wenn Presskräfte auf die Rohmaterialelemente 6 übertragen werden wie hier vorher beschrieben wurde. Die Druckform 8 besteht aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliches, und hat eine vorbestimmte Form so dass die Form der Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 übertragen wird. In dem Pressprozess wird die Druckform 8 gebraucht um die Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung zu formen. Die Form der Druckform 8 ist so konzipiert dass das piezoelektrische Element 7 geformt wird um ein piezoelektrisches Bauteil 1 zu formen mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung.
In dem Formprozess werden Rohmaterialien einschließlich piezoelektrische Keramikpuder wie zum Beispiel PZT Puder mit einem Bindemittel (wenn nötig mit einem Plastifizierer) vermischt und in ein Lösungsmittel eingetaucht. Eine Vielzahl von Rohmaterialelementen werden dann aus dem Lösungsmittel extrahiert zum Beispiel mit einer Doctor Blade Technik um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 zu formen wovon jedes eine Dicke in dem Bereich von einigen zehn Mikron bis einigen hundert Mikron hat.
In dem Formschneidenden Prozess werden die blätterartigen Rohmaterialelemente, so viele wie nötig, formgeschnitten um eine Vielzahl von fensterrahmenartigen Rohmaterialelementen 6 zu erhalten, welche respektiv mit durchführenden Löchern unterschiedlicher Form und Größe geformt werden.
In dem Walzprozess werden ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 beinhaltend fensterrahmenartige Rohmaterialelemente 6 wie gezeigt in Zeichnung 5(a) gewalzt um ein piezoelektrisches Element 7A zu formen wie gezeigt in der Zeichnung 5(b). Hier werden die Anzahl und die Dicke der zu walzenden blätterartigen Rohmaterialelemente 6 entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 berechnet hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung so dass ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Dickestreuung nach dem Brennprozess erreicht wird. In der vorliegenden Eingliederung hat das herzustellende piezoelektrische Bauteil 1 eine konkav gekrümmte Dicke in solcher Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile entlang der kleinen Achse. In Übereinstimmung mit der Dickestreuung des herzustellenden piezoelektrischen Bauteils 1 werden ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 respektiv mit durchführenden Löchern geformt gewalzt. Vorzugsweise sollten die durchführenden Löcher der zu walzenden ein oder mehreren blätterartigen Rohmaterialelemente 6 in Größe kollektiv übereinstimmen mit der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1. Mehr spezifisch werden eine Vielzahl fensterrahmenartiger Rohmaterialelemente 6 gewalzt auf eine Art und Weise dass die Breite der fensterrahmenartigen Rohmaterialelemente 6 schrittweise abnimmt, d.h. die Größe jedes durchführenden Loches des fensterrahmenartigen Rohmaterialelements 6 vergrößert sich schrittweise von einer tiefen Schicht zu einer Oberschicht an den beiden Endteilen wie gezeigt in Zeichnung 5(b). Auf gleiche Art wie bei der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses können die blätterartigen Rohmaterialelemente 6 während des Walzens gepresst oder erhitzt werden falls nötig.
Jedes der Rohmaterialelemente 6 hat eine Aussenkante. Vorzugsweise können die Rohmaterialelemente 6 auf eine Art und Weise gemacht sein dass die Aussenkanten des Rohmaterialelements 6 untereinander gleich in Form (Größe) sind und die fensterrahmenartigen Rohmaterialelemente 6 präzise Formgeschnittene durchführende Löcher haben respektiv ihrer Aussenkanten so dass die Rohmaterialelemente 6 leicht ohne Verschiebungen gewalzt werden können nachdem die Rohmaterialelemente 6 in Beziehung ihrer respektiven Aussenkanten positioniert wurden. Alternativ kann jedes der Rohmaterialelemente 6 mindestens eine senkrechte Kante haben auf eine Art und Weise dass die Rohmaterialelemente 6 präzise Formgeschnittene durchführende Löcher haben respektiv ihrer senkrechten Aussenkanten so dass die Rohmaterialelemente 6 leicht ohne Verschiebungen gewalzt werden können nachdem die senkrechten Aussenkanten der Rohmaterialelemente 6 positioniert wurden obschon die Rohmaterialelemente 6 untereinander nicht Formgleich sind. Außerdem können die Rohmaterialelemente 6 auf eine Art und Weise gemacht sein dass die durchführenden Löcher des Rohmaterialelements 6 kollektiv in Größe der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 entlang einer Breiterichtung entsprechen (in der vorliegenden Eingliederung sind die Rohmaterialelemente 6 auf solche Weise gewalzt dass die Größe jedes durchführenden Loches des Rohmaterialelements 6 sich schrittweise vergrößert entlang einer Breitenrichtung von einer tiefen Schicht zu einer Oberschicht) um ein piezoelektrisches Element 7A zu formen mit einer konkav gekrümmten Dicke auf eine Art und Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Elements 7A schrittweise ansteigt von dem zentralen Teil aus in Richtung der Endteile entlang der kleinen Achse.
In dem Kantenschneidprozess werden die unerwünschten Teile des piezoelektrischen Elements 7A kollektiv bestehend aus den Rohmaterialelementen 6 abgeschnitten. Die unerwünschten Teile des piezoelektrischen Elements 7A können nicht abgeschnitten werden sondern als verstärkende Teile gebraucht werden im Falle wo das piezoelektrische Element 7A ein so extrem dünnes Teil hat dass das piezoelektrische Element 7A als Ganzes anormal gekrümmt wäre und seine Form verlieren könnte wenn die unerwünschten Teile des piezoelektrischen Elements 7A abgeschnitten werden. In diesem Fall können die unerwünschten Teile des piezoelektrischen Elements 7A nach dem Pressprozess oder dem Brennprozess abgeschnitten werden.
In dem Pressprozess, wie auch in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses wird eine Druckform 8 bestehend aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliche gebraucht um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 in Dickerichtungen wie in Zeichnung 5(d) gezeigt zu übertragen um ein piezoelektrisches Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung wie gezeigt in Zeichnung 5(e) zu formen. In der vorliegenden Eingliederung der Herstellungsmethode sind die Presskräfte welche durch die Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden zu einem bestimmten Grad begrenzt, das piezoelektrische Element 7 wird vor unnötiger und anormaler Verzerrung geschützt, und die in dem piezoelektrischen Element 7a verbleibende Restspannung wird verringert aus dem Grund dass das piezoelektrische Element 7 welches in dem vorhergehenden Walzprozess gewalzt worden ist eine der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 ähnliche Form wie gezeigt in Zeichnung 5(c) hat. Außerdem kann die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode vorteilhaft ein piezoelektrisches Bauteil herstellen, dessen Dickestreuung so breit ist (der Unterschied zwischen seinem dünnen Teil und dicken Teil ist extrem groß) dass die Dickestreuung nicht erreicht werden kann durch einfaches deformieren des piezoelektrischen Elements 7.
In dem Brennprozess wie auch in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses wird das piezoelektrische Element 7 nicht Mittels einer Maschine wie zum Beispiel durch Schleifen behandelt, aber gebrannt um ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit vorbestimmter ungleicher Dickestreuung herzustellen. Auf diese Weise kann konstant eine Vielzahl piezoelektrischer Bauteile mit hoher Genauigkeit hergestellt werden, wegen der Tatsache dass die Form der Druckform 8 einfach auf sie übertragen wird.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersehen, kann verstanden werden dass die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 nach der vorliegenden Erfindung, beinhaltend ein piezoelektrisches Element 7a (rohes piezoelektrisches Element) umfassend ein oder mehrere Rohmaterialelemente 6 (blätterartige Rohmaterialelemente) welche mit respektiv mit der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils übereinstimmende durchführenden Löchern geformt sind ein piezoelektrisches Bauteil mit der gewünschten Dickestreuung mit hoher Genauigkeit herstellen kann.
Außerdem beinhaltet die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode einen Prozess des Walzens einer Vielzahl von Rohmaterialelementen 6 respektiv mit durchführenden Löchern in Übereinstimmung mit der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils und kann Anpassungsweise ein piezoelektrisches Bauteil 1 gleich welcher Form und Dickestreuung herstellen.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben wurde dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine konkave Oberfläche hat mit einer konkav gekrümmten Dicke in solcher Weise dass die Dicke der Oberfläche schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile, kann der gleiche Effekt doch erreicht werden selbst wenn die Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils eine willkürliche Form wie zum Beispiel eine konvexe Oberfläche, eine konvex-konkave Oberfläche oder ähnliche hat, indem auf eine selektive Art die Anzahl der für ein dickes Teil 1 zu walzenden Rohmaterialelemente 6 erhöht wird hinsichtlich der Positionen, der Größen, und der Anzahl der durchführenden Löcher ohne die Form des piezoelektrischen Bauteils zu begrenzen.
Vierte Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 9 der Abbildungen wird eine vierte vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1 gezeigt. Die vorliegende Eingliederung einer Herstellungsmethode ist verschieden von der ersten Eingliederung der Herstellungsmethode durch die Tatsache dass Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 in Walzrichtung übertragen werden, entlang welcher die Rohmaterialelemente 6 gewalzt werden, und Richtungen senkrecht zur den Walzrichtungen. Die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode hat den zusätzlichen Effekt fähig zu sein ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit vorbestimmter ungleicher Dickestreuung herzustellen ohne einen technisch schwierigen feinmechanischen Prozess auszuführen.
Die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 hat eine konkav gekrümmte Breite auf solche Art und Weise dass die Breite des piezoelektrischen Bauteils 1 schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung zu oberen und unteren Endteilen. Das piezoelektrische Bauteil 1 als Teil stellt eine Ultraschallsonde (gezeigt in Zeichnung 20) dar zur Anwendung in einem Ultraschall-Diagnostikgerät (gezeigt in Zeichnung 22) oder in einem nicht zerstörenden Testgerät (gezeigt in Zeichnung 23).
Wie in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses, beinhaltet die vorliegende Eingliederung einen Prozess zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1: einen Formprozess um Rohmaterialien wie zum Beispiel piezoelektrische keramische Puder zu Formen um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (nicht gezeigt in Zeichnung 9) zu formen, einen Walzprozess des Walzens einer Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 um ein piezoelektrisches Element 7 (gezeigt in Zeichnungen 9(a) und 9(b)) zu formen, einen Pressprozess welcher Presskräfte Mittels einer Druckform 8 in vier Richtungen auf das piezoelektrische Element 7 ausübt um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen (gezeigt in Zeichnung 9(c)), und einen Brennprozess des Brennens des piezoelektrischen Elements 7a (gezeigt in Zeichnungen 9(d)und 9(e)).
Wie gezeigt in Zeichnung 9 sind die Rohmaterialelemente 6, bestehend aus piezoelektrischem Material, einem Bindemittel und ähnlichem, flexibel und fähig verformt zu werden wenn Presskräfte auf die Rohmaterialelemente 6 übertragen werden, wie hier vorher beschrieben wurde. Die Druckform 8 besteht aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliches, und hat eine vorbestimmte Form so dass die Form der Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 übertragen wird. In dem Pressprozess wird die Druckform 8 gebraucht um die Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung zu formen. Die Form der Druckform 8 ist so konzipiert dass das piezoelektrische Element 7 geformt wird um ein piezoelektrisches Bauteil 1 zu formen mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung.
In dem Formprozess werden Rohmaterialien einschließlich piezoelektrische Keramikpuder wie zum Beispiel PZT Puder mit einem Bindemittel (wenn nötig mit einem Plastifizierer) vermischt und in ein Lösungsmittel eingetaucht. Eine Vielzahl von Rohmaterialelementen werden dann aus dem Lösungsmittel extrahiert zum Beispiel mit einer Doctor Blade Technik um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 zu formen wovon jedes eine Dicke in dem Bereich von einigen zehn Mikron bis einigen hundert Mikron hat.
In dem Walzprozess, wie bei der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses, werden ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 wie gezeigt in Zeichnung 9(a) gewalzt um ein piezoelektrisches Element 7 wie gezeigt in Zeichnung 9(b) zu formen. Hier werden die Anzahl und die Dicke der zu walzenden blätterartigen Rohmaterialelemente 6 entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 berechnet hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung so dass ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Dickestreuung nach dem Brennprozess erreicht wird. Während des Walzens können die blätterartigen Rohmaterialelemente 6 wenn nötig gepresst oder erhitzt werden.
In dem Pressprozess wird eine Druckform 8 bestehend aus einem Metallmaterial wie zum Beispiel Aluminium, Messing und/oder ähnliche, mit einer vom Pressprozess geforderten Dauerhaftigkeit, und fähig zum leichten Bearbeiten, gebraucht um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen wie gezeigt in Zeichnung 9(c). In der vorliegenden Eingliederung hat die Druckform zwei einander gegenüberliegende vertikale Pressflächen welche in vertikalen Richtungen mit dem piezoelektrischen Element 7 in Kontakt gehalten werden müssen und zwei einander gegenüberliegende konvex geformte seitliche Pressflächen welche in seitlichen Richtungen mit dem piezoelektrischen Element 7 in Kontakt gehalten werden müssen. Bei Gebrauch der Druckform 8 werden Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit ungleicher Breitestreuung konkav gekrümmt auf eine Art und Weise dass die Breite des piezoelektrischen Elements 7a schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung oberer und unterer Endteile wie gezeigt in Zeichnung 9(d) zu formen. In der vorliegenden Eingliederung besteht die Druckform 8 aus einem Metallmaterial welches fähig ist in die gewünschte Form geformt zu werden, und die seitlichen Seiten des piezoelektrischen Elements 7 bestehend aus einer Vielzahl von dünnen blätterartigen Rohmaterialelementen 6 werden nicht direkt durch ein Prozesswerkzeug bearbeitet. Das bedeutet dass die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode eine Beschädigung des piezoelektrischen Bauteils verhindern kann und konstant mit großer Genauigkeit eine Vielzahl von piezoelektrischen Bauteilen herstellen kann wegen der Tatsache dass die seitlichen Seiten des piezoelektrischen Elements 7 nicht direkt durch ein Prozesswerkzeug bearbeitet werden, aber mit den seitlichen Pressflächen der Druckform 8 in Presskontakt gehalten werden während die Presskräfte übertragen werden, und die Form der Druckform 8 einfach auf sie übertragen wird.
Im Brennprozess wird das piezoelektrische Element 7a nicht durch Maschinenmittel bearbeitet wie zum Beispiel Schleifmittel, sondern gebrannt um ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit vorbestimmter ungleicher Dickestreuung herzustellen. Auf diese Weise kann eine konstante Vielzahl piezoelektrischer Bauteile mit großer Genauigkeit hergestellt werden wegen der Tatsache dass die Form der Druckform 8 wie oben beschrieben einfach auf das Teil übertragen wird.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass das hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine Form mit einer konkav gekrümmten Breitestreuung hat auf eine Art und Weise dass die Breite des piezoelektrischen Bauteils 1 schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung oberer und unterer Endteile, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn das piezoelektrische Bauteil 1 eine Form ohne Breitestreuung hat, indem Presskräfte in den seitlichen Richtungen mit einer Druckform 8 geformt in einer Form mit einer dem piezoelektrischen Bauteil 1 entsprechenden Breitestreuung auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden.
Außerdem, obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass das hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine Form mit einer unebenen Breitestreuung in seitlichen Richtungen hat, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn das piezoelektrische Bauteil 1 eine Form ohne unebene Breitestreuung in longitudinalen Richtungen senkrecht zu den vertikalen und lateralen Richtungen hat, oder wenn das piezoelektrische Bauteil 1 eine Form ohne unebene Breitestreuung in beiden den lateralen und. longitudinalen Richtungen hat, indem adaptiv Presskräfte in den lateralen Richtungen oder beiden den lateralen und longitudinalen Richtungen mittels der Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden.
Außerdem, obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden mittels einer Druckform 8 mit einer ebenen Pressfläche in den vertikalen Richtungen, d. h. Dickerichtungen um ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer ebenen Dickestreuung herzustellen, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn das piezoelektrische Bauteil 1 eine Form mit beiden einer unebenen Breitestreuung in den lateralen Richtungen und einer unebenen Breitestreuung in den vertikalen Richtungen hat indem selektiv eine Druckform 8 mit einer Form in Übereinstimmung mit der Form des herzustellenden piezoelektrischen Bauteils 1 angewandt wird.
Außerdem, während in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden in den vertikalen und lateralen Pressrichtungen ohne das piezoelektrische Element 7 zu halten respektiv der longitudinalen Richtungen, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden in den vertikalen und lateralen Pressrichtungen während das piezoelektrische Element 7 mit einer Druckformwand 9 bestehend aus Metallmaterial wie zum Beispiel Aluminium, Messing und/oder ähnliche gehalten wird, und verlängert in senkrechtem Verhältnis zu den vertikalen und lateralen Pressrichtungen wie gezeigt in Zeichnung 10. In diesem Fall wird verhindert dass das piezoelektrische Element 7 übermäßig verstreut wird in longitudinalen Richtungen während des Pressprozesses.
Außerdem, während in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass die Herstellungsmethode einen Pressprozess enthält welcher Presskräfte in lateralen Richtungen mittels einer Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 bestehend aus einer Vielzahl von gewalzten Rohmaterialelementen 6 einander identischer Form überträgt, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn eine Vielzahl von Rohmaterialelementen 6 untereinander verschiedener lateraler Breite (Länge in lateraler Richtung) wie gezeigt in Zeichnung 11(a) gewalzt werden um ein piezoelektrisches Element 7 in etwa Formgleich zu dem herzustellenden piezoelektrischen Bauteil 1 wie gezeigt in Zeichnung 11(b) vor dem Pressprozess herzustellen ist.
Wie ersehen aus der vorhergehenden Beschreibung ist zu verstehen dass die Herstellungsmethode, welche einen Walzprozess des Walzens einer Vielzahl von Rohmaterialelementen 6 verschieden voneinander in lateraler Breite auf eine Art und Weise dass die laterale Breite des Rohmaterialelementes 6 ansteigt von einem Mittelteil in Richtung oberer und unterer Endteile enthält Anpassungsweise ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer unebenen Breitestreuung mit hoher Genauigkeit herstellen kann. Weiterhin sind die Presskräfte welche durch die Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden bis zu einem bestimmten Grad begrenzt, es wird verhindert dass das piezoelektrische Element 7 unnötig und anormal verformt wird, und eine verbleibende Restspannung in dem piezoelektrischen Element 7a wird verringert.
Fünfte Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 12 der Abbildungen wird eine fünfte vorgezogene Eingliederung eines piezoelektrischen Bauteils 1 gezeigt enthaltend ein piezoelektrisches Element 7 (rohes piezoelektrisches Element beinhaltend eine Vielzahl gewalzter Rohmaterialelemente 6 (blätterartige Rohmaterialelemente), eine externe Elektrode 10, und eine interne Elektrode 11 (eine Vielzahl von in einem vorbestimmten Abstand voneinander getrennten Elektroden).
Wie gezeigt in Zeichnung 12 besteht das piezoelektrische Bauteil 1, zum Beispiel, aus piezoelektrischer Keramik, und hat eine konkav gekrümmte Dicke auf eine Art und Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile entlang lateraler Richtungen. Die externe Elektrode 10 ist auf einer ebenen Bodenseite des piezoelektrischen Bauteils 1 geformt, und besteht aus, zum Beispiel, Backsilber, Gold-Sputter-Beschichtetem Material, und/oder ähnlichem. Die interne Elektrode 11 ist auf der inneren Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 geformt, distanziert von ihr und in einer parallelen Beziehung zu der externen Elektrode 10. Das piezoelektrische Bauteil 1 umfasst weiterhin eine Nebenanschlusselektrode 12 neben der internen Elektrode 11 welche ausgebreitet ist von der internen Oberfläche zur Bodenfläche durch eine Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 zum leichten elektrischen Anschluss. Die Nebenanschlusselektrode 12 und die externe Elektrode sind voneinander distanziert in einem vorbestimmten Abstand auf der Bodenfläche und elektrisch voneinander isoliert.
In einem konventionellen piezoelektrischen Bauteil sind Elektroden im Allgemeinen auf einer nach oben exponierten Oberfläche und einer nach unten exponierten Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils geformt.. Im Falle eines konventionellen piezoelektrischen Bauteils dieser Form wie gezeigt in Zeichnung 12, ist die auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils geformte Elektrode konkav gekrümmt und die zweite auf der Bodenfläche geformte Elektrode ist eben. Das bedeutet dass der Abstand zwischen der ersten und zweiten Elektrode nicht konstant ist sondern variiert in einer Weise dass der Abstand zwischen der ersten und zweiten Elektrode sich schrittweise vergrößert von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile. Dies führt zu der Tatsache dass die an das piezoelektrische Bauteil angelegte elektrische Feldstärke und so auch der Polarisationszustand des piezoelektrischen Bauteils uneben wird entlang einer lateralen Richtung wie gezeigt in Zeichnung 12 im Fall wo das piezoelektrische Bauteil angewandt und polarisiert ist. Weiterhin führt die Tatsache dass das an das dünne zentrale Teil angelegte elektrische Feld größer ist als das an das Endteil angelegte elektrische Feld zu der Tatsache dass das piezoelektrische Bauteil übermäßig verzerrt ist, wodurch das piezoelektrische Bauteil leichter brechen kann (Mikrobruch).
Im Gegenteil, im Fall der vorliegenden Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 wie gezeigt in Zeichnung 12 enthaltend eine externe Elektrode 10 und eine interne Elektrode 11 voneinander distanziert in einem vorbestimmten Abstand, die an das piezoelektrische Bauteil angelegte elektrische Feldstärke und also der Polarisationszustand des piezoelektrischen Bauteils konstant sind im Fall wo das piezoelektrische Bauteil 1 angewandt und polarisiert ist aus dem Grund dass der Abstand zwischen der externen Elektrode und der internen Elektrode konstant ist, sowie auch verhindert wird dass das piezoelektrische Bauteil übermäßig verzerrt wird so dass das piezoelektrische Bauteil nicht bricht (Mikrobruch).
Die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode eines piezoelektrischen Bauteils 1 wird im Folgenden mit Referenz zur Zeichnung 13 beschrieben. Die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 beinhaltet einen ersten piezoelektrischen Körper 1a und einen zweiten piezoelektrischen Körper 1b. Der erste piezoelektrische Körper 1a hat eine konkave obere Oberfläche und eine ebene Unterseite gegenüber der oberen Oberfläche. Der zweite piezoelektrische Körper 1b hat eine ebene obere Oberfläche und eine ebene untere Oberfläche gegenüber der oberen Oberfläche, eine externe Elektrode 10 geformt auf der unteren Oberfläche und eine interne Elektrode 11 geformt auf der oberen Oberfläche. Das piezoelektrische Bauteil 1 umfasst weiterhin eine Nebenanschlusselektrode 12 welche ausgebreitet ist von der internen Oberfläche zur unteren Oberfläche durch eine rechte Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 zum leichten elektrischen Anschluss. Die Nebenanschlusselektrode 12 und die externe Elektrode 10 sind voneinander distanziert in einem vorbestimmten Abstand auf der unteren Oberfläche und elektrisch voneinander isoliert. Der erste piezoelektrische Körper 1a und der zweite piezoelektrische Körper 1b sind fest miteinander angeschlossen mit einem klebenden Material so wie zum Beispiel ein epoxy klebendes Material, eine Silberpaste oder ähnliches um ein piezoelektrisches Bauteil 1 herzustellen.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersehen, kann verstanden werden dass die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 nach der vorliegenden Erfindung, beinhaltend ein piezoelektrisches Element 7 umfassend eine Vielzahl gewalzter Rohmaterialelemente 6 und eine externe Elektrode 10 und eine interne Elektrode 11 voneinander distanziert in einem vorbestimmten Abstand eine an das piezoelektrische Bauteil 1 angelegte elektrische Feldstärke konstant halten kann und also eine ebene Polarisation realisieren kann.
Außerdem, die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode eines piezoelektrischen Bauteils 1, enthaltend einen Prozess zur Herstellung eines ersten piezoelektrischen Körpers 1a mit einer unebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, und eines zweiten piezoelektrischen Körpers 1b mit einer ebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, der zweite piezoelektrische Körper 1b hat eine interne Elektrode 11, eine externe Elektrode 10, und eine Nebenanschlusselektrode 12 auf der ersten und zweiten Oberfläche; und ein Prozess um den ersten piezoelektrischen Körper 1a und den zweiten piezoelektrischen Körper 1b fest miteinander anzuschließen mit der zweiten Oberfläche des ersten piezoelektrischen Körpers 1a in Kontakt mit der ersten Oberfläche des zweiten piezoelektrischen Körpers 1b der eine an das piezoelektrische Bauteil 1 angelegte elektrische Feldstärke konstant halten kann und also eine ebene Polarisation realisieren kann. Außerdem verhindert die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 dass das piezoelektrische Bauteil übermäßig verzerrt wird im Fall wo das piezoelektrische Bauteil angewandt und polarisiert ist, wobei das piezoelektrische Bauteil 1 geschützt wird vor einem Bruch(Mikrobruch).
Sechste Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 14 der Abbildungen wird eine sechste vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1 gezeigt. Die vorliegende Eingliederung einer Herstellungsmethode ist verschieden von der fünften Eingliederung der Herstellungsmethode durch die Tatsache dass mindestens ein Teil der internen Elektrode 11 zwischen mindestens zwei Teilen der Rohmaterialelemente 6 bestehend aus einem piezoelektrischen Material und einem Bindemittel interveniert. Die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode hat zusätzliche Effekte fähig zu sein ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit vorbestimmter Dickestreuung leicht und mit verbesserter Flexibilität herzustellen sowie eine ebene Polarisierung zu realisieren, wobei das piezoelektrische Bauteil 1 geschützt wird vor einem Bruch(Mikrobruch).
Wie in der fünften Eingliederung hat die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 eine konkav gekrümmte Dicke auf eine Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile entlang lateraler Richtungen. Das piezoelektrische Bauteil 1 beinhaltet weiterhin eine externe Elektrode 10 auf einer ebenen Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 geformt distanziert und substanziell in paralleler Beziehung zu der externen Elektrode 10 angebracht, und eine Nebenanschlusselektrode 12 ausgebreitet von der internen Elektrode 11 zur Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 durch eine Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1.
Wie in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses, in der vorliegenden Eingliederung, beinhaltet ein Prozess zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1: einen Formprozess um Rohmaterialien wie zum Beispiel piezoelektrische keramische Puder zu Formen um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (nicht gezeigt in Zeichnung 14) zu formen, einen Walzprozess des Walzens einer Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (beinhaltend wenigstens ein Teil einer internen Elektrode 11) um ein piezoelektrisches Element 7 (gezeigt in Zeichnungen 14(a) und 14(b)) zu formen, einen Pressprozess welcher Presskräfte Mittels einer Druckform 8 in vertikalen Pressrichtungen auf das piezoelektrische Element 7 ausübt um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen um ein piezoelektrisches Element 7a (gezeigt in Zeichnung 14(c))herzustellen, einen Brennprozess des Brennens des piezoelektrischen Elements 7a um ein piezoelektrisches Bauteil 1 herzustellen gezeigt in Zeichnungen 14(d) und 14(e)), und einen Elektrodenformprozess des Formens einer externen Elektrode 10 und einer Nebenanschlusselektrode 12 für das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 (gezeigt in Zeichnung 14(f)).
Wie gezeigt in Zeichnung 14 sind die Rohmaterialelemente 6, bestehend aus piezoelektrischem Material, einem Bindemittel, und ähnlichem, flexibel und fähig verformt zu werden wenn Presskräfte auf die Rohmaterialelemente 6 übertragen werden wie vorausgehend beschrieben. Die Druckform 8 besteht aus einem Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliche, und besitzt eine vorbestimmte Form so dass die Form der Druckform 8 übertragen wird auf das piezoelektrische Element 7. In dem Pressprozess wird die Druckform 8 gebraucht um die Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung zu formen. Die Form der Druckform 8 ist so konzipiert dass das piezoelektrische Element 7 geformt wird um ein piezoelektrisches Bauteil 1 zu formen mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung in Erwartung einer durch den Brennprozess hervorgerufenen Schrumpfung.
In dem Formprozess werden Rohmaterialien einschließlich piezoelektrische Keramikpuder wie zum Beispiel PZT Puder mit einem Bindemittel (wenn nötig mit einem Plastifizierer) vermischt und in ein Lösungsmittel eingetaucht. Eine Vielzahl von Rohmaterialelementen werden dann aus dem Lösungsmittel extrahiert zum Beispiel mit einer Doctor Blade Technik um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 zu formen wovon jedes eine Dicke in dem Bereich von einigen zehn Mikron bis einigen hundert Mikron hat.
Im Walzprozess werden ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 gewalzt um ein piezoelektrisches Element 7 zu formen. Wie in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses wird die Anzahl und die Dicke der zu Walzenden blätterartigen Rohmaterialelemente 6 in Übereinstimmung mit der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 berechnet hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung so dass ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Dickestreuung nach dem Brennprozess erreicht wird. Auf einer Oberfläche des blätterartigen Rohmaterialelements 6 wird eine interne Elektrode 11 bestehend aus einem Elektrodenmaterial wie, zum Beispiel, Platinpaste fähig den hohen Temperaturen während dem Brennprozess zu widerstehen (gezeigt in Zeichnung 14(a)) geformt. Die Position des blätterartigen Rohmaterialelements 6 mit der internen Elektrode 11 sollte so bestimmt werden dass die interne Elektrode in einer vorbestimmten Position des piezoelektrischen Bauteils 1 respektiv der Dickerichtung nach dem Brennprozess positioniert wird. Weiterhin sollte die Position und die Größe der internen Elektrode 11 auf der Oberfläche des blätterartigen Rohmaterialelements 6 bestimmt werden so dass die interne Elektrode 11 elektrisch an einen Signaldraht angeschlossen werden kann, nicht gezeigt in Zeichnung 14, um davon ein elektrisches Signal zu erhalten. In Zeichnung 14 ist die interne Elektrode 11 ein wenig zur rechten Seite des blätterartigen Rohmaterialelements 6 positioniert und nicht überstehend von der linken Seite des blätterartigen Rohmaterialelements 6 so dass die interne Elektrode 11 mit dem Signaldraht an der rechten Seite des piezoelektrischen Bauteils 1 angeschlossen ist, und ein unerwartetes Problem wie ein Kurzschluss nicht auf der linken Seite des piezoelektrischen Bauteils 1 auftreten würde.
In dem Pressprozess wird eine Druckform 8 bestehend aus einem Metallmaterial wie zum Beispiel Aluminium, Messing und/oder ähnliche, mit einer vom Pressprozess geforderten Dauerhaftigkeit, und fähig zum leichten Bearbeiten, gebraucht um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen wie gezeigt in Zeichnung 14(c). In der vorliegenden Eingliederung hat die Druckform 8 zwei einander gegenüberliegende vertikale Pressflächen welche in vertikalen Richtungen mit dem piezoelektrischen Element 7 in Kontakt gehalten werden müssen. Beim Gebrauch der Druckform 8 werden Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a zu formen welches eine ungleiche konkav gekrümmte Dickestreuung hat auf eine Art und Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Elements 7a schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile, und eine interne Elektrode 11 distanziert von und substantiell in einer parallelen Beziehung zur Bodenfläche wie gezeigt in Zeichnung 14(d). Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersehen, kann die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode, worin die Druckform 8 aus einem Metallmaterial welches fähig ist in eine gewünschte Form geformt zu werden, und die vertikalen Seiten des piezoelektrischen Elements 7 in Presskontakt gehalten werden mit den vertikalen Pressflächen der Druckform 8 während die Presskräfte übertragen werden so dass die Form der Druckform 8 einfach auf sie übertragen wird, verhindern dass das piezoelektrische Bauteil 1 beschädigt wird sowie konstant mit hoher Genauigkeit eine Vielzahl piezoelektrischer Bauteile herstellen.
In dem Brennprozess wird das piezoelektrische Element 7a nicht Mittels einer Maschine wie zum Beispiel durch Schleifen behandelt, aber gebrannt um ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit vorbestimmter ungleicher Dickestreuung herzustellen. Auf diese Weise kann konstant eine Vielzahl piezoelektrischer Bauteile mit hoher Genauigkeit hergestellt werden, wegen der Tatsache dass die Form der Druckform 8 einfach auf sie übertragen wird.
Im Elektrodenformprozess wird eine externe Elektrode 10 bestehend aus, zum Beispiel, Backsilber, Gold-Sputter-Beschichtetem Material, und/oder ähnlichem auf einer ebenen Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 geformt, nach dem Brennprozess wie gezeigt in Zeichnung 14(f). Weiterhin wird eine Nebenanschlusselektrode 12 für einen einfachen elektrischen Anschluss mit der internen Elektrode 11 geformt. Die Nebenanschlusselektrode 12 ist elektrisch an die interne Elektrode 11 angeschlossen auf der rechten Seite des piezoelektrischen Bauteils 1A, davon zu der Bodenfläche überstehend entlang der rechten Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1. Die Nebenanschlusselektrode 12 besteht aus einem Elektrodenmaterial wie, zum Beispiel, Backsilber, Gold-Sputter-Beschichtetem Material, und/oder ähnlichem, auf dem piezoelektrischen Bauteil 1 mit der erwünschten Form. Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1A eine konkave Oberfläche mit einer konkav gekrümmten Dicke auf eine Art und Weise dass die Dicke der Oberfläche schrittweise zunimmt von dem zentralen Teil ausgehend in Richtung der Endteile, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn die Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils 1A eine willkürliche Form hat wie zum Beispiel eine konvexe Oberfläche, konvex-konkave Oberfläche, oder ähnliche, indem die Form der Druckform 8 Anpassungsweise modifiziert wird entsprechend der gewünschten Form der Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils ohne die Form des piezoelektrischen Bauteils 1A zu begrenzen.
Außerdem, obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine vierseitige Blattform besitzt, kann der gleiche Effekt selbst erreicht werden wenn das piezoelektrische Bauteil eine willkürliche Form wie zum Beispiel eine Plattenform besitzt, durch angepasstes Modifizieren der Formen der Rohmaterialelemente 6 und der Druckform 8 je nach der gewünschten Form des piezoelektrischen Bauteils.
Außerdem, während in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden in vertikalen Pressrichtungen, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden in den vertikalen Pressrichtungen während das piezoelektrische Element 7 mit einer Druckformwand 9 (gezeigt in Zeichnung 2) gehalten wird, so dass verhindert wird dass das piezoelektrische Element 7 übermäßig verstreut wird in zu den Pressrichtungen senkrechten Richtungen während des Pressprozesses.
Siebte Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 15 der Abbildungen wird eine siebte vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1 gezeigt. Die vorliegende Eingliederung einer Herstellungsmethode ist verschieden von der sechsten Eingliederung der Herstellungsmethode durch die Tatsache dass mindestens ein Teil der internen Elektrode 11 zwischen mindestens zwei Teilen der Rohmaterialelemente 6 bestehend aus einer Mischung eines piezoelektrischen Materials und eines Bindemittels interveniert, worin die Rohmaterialelemente 6 gewalzt sind auf eine Art und Weise dass die Anzahl der gewalzten Rohmaterialelemente 6 selektiv ansteigt für ein dickes Teil des piezoelektrischen Bauteils 1A. Die vorliegende Eingliederung einer Herstellungsmethode hat zusätzliche Effekte fähig zu sein ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Dickestreuung leicht mit erhöhter Flexibilität herstellen zu können indem selektiv die Anzahl der zu walzenden Rohmaterialelemente 6 für ein dickes Teil vergrößert wird sowie eine ebene Polarisierung zu realisieren, wodurch das piezoelektrische Bauteil 1 vor Bruch geschützt wird.
Wie bei der fünften Eingliederung hat die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 eine konkav gekrümmte Dicke auf eine Art und Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 schrittweise ansteigt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile entlang lateraler Richtungen. Das piezoelektrische Bauteil 1 beinhaltet weiterhin eine externe Elektrode 10 auf einer ebenen Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 geformt, eine interne Elektrode 11 in dem piezoelektrischen Bauteil 1 geformt und distanziert und substanziell in paralleler Beziehung zu der externen Elektrode 10 angebracht, und eine Nebenanschlusselektrode 12 ausgebreitet von der internen Elektrode 11 zur Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 durch eine Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1.
Wie in der ersten Eingliederung des
Herstellungsprozesses, in der vorliegenden Eingliederung, beinhaltet ein Prozess zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1: einen Formprozess um Rohmaterialien wie zum Beispiel piezoelektrische keramische Puder zu formen um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (nicht gezeigt in Zeichnung 15) zu formen, einen Walzprozess des Walzens einer Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (beinhaltend wenigstens ein Teil einer internen Elektrode 11) um ein piezoelektrisches Element 7 (gezeigt in Zeichnungen 15(a) und 15(b))zu formen, einen Pressprozess welcher Presskräfte Mittels einer Druckform 8 in vertikalen Pressrichtungen auf das piezoelektrische Element 7 ausübt um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen um ein piezoelektrisches Element 7a (gezeigt in Zeichnung 15(c)) herzustellen, einen Brennprozess des Brennens des piezoelektrischen Elements 7a um ein piezoelektrisches Bauteil 1 herzustellen (gezeigt in Zeichnungen 15 (d) und 15(e)), und einen Elektrodenformprozess des Formens einer externen Elektrode 10 und einer Nebenanschlusselektrode 12 für das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 (gezeigt in Zeichnung 15(f)).
Wie gezeigt. in Zeichnung 15 sind die Rohmaterialelemente 6, bestehend aus piezoelektrischem Material, einem Bindemittel und ähnlichem, flexibel und fähig verformt zu werden wenn Presskräfte auf die Rohmaterialelemente 6 übertragen werden wie hier vorher beschrieben wurde. Die Druckform 8 besteht aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliches, und hat eine vorbestimmte Form so dass die Form der Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 übertragen wird. In dem Pressprozess wird die Druckform 8 gebraucht um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung zu formen. Die Form der Druckform 8 ist so konzipiert dass das piezoelektrische Element 7 geformt wird um ein piezoelektrisches Bauteil 1 zu formen mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung.
In dem Formprozess werden Rohmaterialien einschließlich piezoelektrische Keramikpuder wie zum Beispiel PZT Puder mit einem Bindemittel (wenn nötig mit einem Plastifizierer) vermischt und in ein Lösungsmittel eingetaucht. Eine Vielzahl von Rohmaterialelementen werden dann aus dem Lösungsmittel extrahiert zum Beispiel mit einer Doctor Blade Technik um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 zu formen wovon jedes eine Dicke in dem Bereich von einigen zehn Mikron bis einigen hundert Mikron hat, und wenn nötig eine einzige Breite.
Im Walzprozess werden ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 gewalzt um ein piezoelektrisches Element 7 zu formen. Wie in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses, werden die Anzahl und die Dicke der zu walzenden blätterartigen Rohmaterialelemente 6 entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 berechnet hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung so dass ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Dickestreuung nach dem Brennprozess erreicht wird. In der vorliegenden Eingliederung werden eine Vielzahl blätterartiger Rohmaterialelemente 6 gewalzt auf eine Art und Weise dass die Breite der blätterartigen Rohmaterialelemente 6 abnimmt von einer Unterschicht in Richtung einer Oberschicht auf beiden Endteilen. Auf einer Oberfläche des blätterartigen Rohmaterialelements 6 wird eine interne Elektrode 11 bestehend aus einem Elektrodenmaterial wie, zum Beispiel, Platinpaste fähig den hohen Temperaturen während dem Brennprozess zu widerstehen gezeigt in Zeichnung 15(a)) geformt. Die Position des blätterartigen Rohmaterialelements 6 mit der internen Elektrode 11 sollte so bestimmt werden dass die interne Elektrode 11 in einer vorbestimmten Position des piezoelektrischen Bauteils 1 respektiv der Dickerichtung nach dem Brennprozess positioniert wird. Weiterhin sollte die Position und die Größe der internen Elektrode 11 auf der Oberfläche des blätterartigen Rohmaterialelements 6 bestimmt werden so dass die interne Elektrode 11 elektrisch an einen Signaldraht angeschlossen werden kann, nicht gezeigt in Zeichnung 15, um davon ein elektrisches Signal zu erhalten. In Zeichnung 15 ist die interne Elektrode 11 ein wenig zur rechten Seite des blätterartigen Rohmaterialelements 6 positioniert und nicht überstehend von der linken Seite des blätterartigen Rohmaterialelements 6 so dass die interne Elektrode 11 mit dem Signaldraht an der rechten Seite des piezoelektrischen Bauteils 1 angeschlossen ist, und ein unerwartetes Problem wie ein Kurzschluss nicht auf der linken Seite des piezoelektrischen Bauteils 1 auftreten würde.
In dem Pressprozess wird eine Druckform 8 bestehend aus einem Metallmaterial wie zum Beispiel Aluminium, Messing und/oder ähnliche, mit einer vom Pressprozess geforderten Dauerhaftigkeit, und fähig zum leichten Bearbeiten, gebraucht um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen wie gezeigt in Zeichnung 15(c). In der vorliegenden Eingliederung hat die Druckform 8 zwei einander gegenüberliegende vertikale Pressflächen welche in vertikalen Richtungen mit dem piezoelektrischen Element 7 in Kontakt gehalten werden müssen. Beim Gebrauch der Druckform 8 werden Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a zu formen welches eine ungleiche konkav gekrümmte Dickestreuung hat auf eine Art und Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Elements 7a schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile, und eine interne Elektrode 11 distanziert von und substantiell in einer parallelen Beziehung zur Bodenfläche wie gezeigt in Zeichnung 15(d). Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersehen, kann die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode, worin die Druckform 8 aus einem Metallmaterial welches fähig ist in eine gewünschte Form geformt zu werden, und die vertikalen Seiten des piezoelektrischen Elements 7 in Presskontakt gehalten werden mit den vertikalen Pressflächen der Druckform 8 während die Presskräfte übertragen werden so dass die Form der Druckform 8 einfach auf sie übertragen wird, verhindern dass das piezoelektrische Bauteil 1 beschädigt wird sowie konstant mit hoher Genauigkeit eine Vielzahl piezoelektrischer Bauteile herstellen.
In dem Brennprozess wird das piezoelektrische Element 7a nicht mittels einer Maschine wie zum Beispiel durch Schleifen behandelt, aber gebrannt um ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit vorbestimmter ungleicher Dickestreuung herzustellen. Auf diese Weise kann konstant eine Vielzahl piezoelektrischer Bauteile mit hoher Genauigkeit hergestellt werden, wegen der Tatsache dass die Form der Druckform 8 einfach auf sie übertragen wird.
Im Elektrodenformprozess wird eine externe Elektrode 10 bestehend aus, zum Beispiel, Backsilber, Gold-Sputter-Beschichtetem Material, und/oder ähnlichem auf einer ebenen Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 geformt, nach dem Brennprozess wie gezeigt in Zeichnung 15(f). Weiterhin wird eine Nebenanschlusselektrode 12 für einen einfachen elektrischen Anschluss mit der internen Elektrode 11 geformt. Die Nebenanschlusselektrode 12 ist elektrisch an die interne Elektrode 11 angeschlossen auf der rechten Seite des piezoelektrischen Bauteils 1A, davon zu der Bodenfläche überstehend entlang der rechten Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1A. Die Nebenanschlusselektrode 12 besteht aus, zum Beispiel, Backsilber, Gold-Sputter-Beschichtetem Material, und/oder ähnlichem, auf dem piezoelektrischen Bauteil 1 mit der erwünschten Form.
Wie aus der vorausgehenden Beschreibung zu ersehen, ist zu verstehen dass die vorliegende Eingliederung einer Herstellungsmethode ein piezoelektrisches Bauteil 1A mit einer vorbestimmten Dickestreuung leicht und mit erhöhter Flexibilität herstellen kann indem die Anzahl der für ein dickes Teil zu walzenden Rohmaterialelemente 6 selektiv erhöht wird.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1A eine konkave Oberfläche mit einer konkav gekrümmten Dicke auf eine Art und Weise dass die Dicke der Oberfläche schrittweise zunimmt von dem zentralen Teil ausgehend in Richtung der Endteile, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn die Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils 1A eine willkürliche Form hat wie zum Beispiel eine konvexe Oberfläche, konvex-konkave Oberfläche, oder ähnliche, indem die Anzahl der zu walzenden Rohmaterialelemente 6 für ein dickes Teil selektiv erhöht wird ohne die Form des piezoelektrischen Bauteils 1A zu begrenzen.
Außerdem, obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine vierseitige Blattform besitzt, kann der gleiche Effekt selbst erreicht werden wenn das piezoelektrische Bauteil eine willkürliche Form wie zum Beispiel eine Plattenform besitzt, durch angepasstes Modifizieren der Formen der Rohmaterialelemente 6 und der Druckform 8 je nach der gewünschten Form des piezoelektrischen Bauteils.
Außerdem, während in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass eine Vielzahl von Rohmaterialelementen 6 gewalzt werden um ein piezoelektrischen Bauteil 1 herzustellen auf eine Art und Weise dass die Breiten der Rohmaterialelemente 6 abnimmt von einer Unterschicht in Richtung einer Oberschicht auf beiden Endteilen, kann der gleiche Effekt doch noch erreicht werden selbst wenn eine Vielzahl von Rohmaterialelementen 6 einander gleicher Breite und Form auf beiden Enden gewalzt werden um ein piezoelektrischen Element 7 herzustellen wie gezeigt in Zeichnungen 16(a) und 16(b). In diesem Fall kann die mühsame Arbeit des vorsichtigen Walzens der Rohmaterialelemente 6 in Übereinstimmung mit deren Breiten eliminiert werden, und die Formen der zu Walzenden Rohmaterialelemente 6 sind nicht begrenzt aus dem Grund dass die Anzahl der für ein dickes Teil zu walzenden Rohmaterialelemente 6 selektiv erhöht werden kann.
Achte Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 17 der Abbildungen wird eine achte vorgezogene Eingliederung einer Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1 gezeigt. Die vorliegende Eingliederung einer Herstellungsmethode ist verschieden von der siebten Eingliederung der Herstellungsmethode durch die Tatsache dass mindestens ein Teil von blätterartigen Rohmaterialelementen 6, und zwei oder mehr Teile von Rohmaterialelementen 6 respektiv mit durchführenden Löchern untereinander verschiedener Größen geformt werden, und mindestens ein Teil von interner Elektrode 11 zwischen mindestens zwei Teilen der Rohmaterialelemente 6 interveniert so geformt. Die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode hat zusätzliche Effekte fähig zu sein ein piezoelektrisches Bauteil 1 oder 1A mit einer vorbestimmten Dicke- und Formstreuung leicht und mit erhöhter Flexibilität herstellen zu können sowie eine ebene Polarisierung zu realisieren, wodurch das piezoelektrische Bauteil vor Bruch geschützt wird.
Wie in der fünften Eingliederung hat die vorliegende Eingliederung des piezoelektrischen Bauteils 1 eine konkav gekrümmte Dicke auf eine Art und Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 schrittweise zunimmt von dem zentralen Teil ausgehend in Richtung der Endteile entlang lateraler Richtungen. Das piezoelektrische Bauteil 1 beinhaltet weiterhin eine externe Elektrode 10 auf einer ebenen Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 geformt, eine interne Elektrode 11 innerhalb des piezoelektrischen Bauteils 1 geformt und distanziert und substanziell in paralleler Beziehung zu der externen Elektrode 10 angebracht, und eine Nebenanschlusselektrode 12 ausgebreitet von der internen Elektrode 11 zur Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 durch eine Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1.
Wie in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses, in der vorliegenden Eingliederung, beinhaltet ein Prozess zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils 1: einen Formprozess um Rohmaterialien wie zum Beispiel piezoelektrische Keramikpuder zu formen um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (nicht gezeigt in Zeichnung 17) zu formen, einen Formschneidenden Prozess des Formschneidens der blätterförmigen Rohmaterialelemente, so viele wie nötig, um eine Vielzahl von fensterrahmenartigen Rohmaterialelementen 6 respektiv mit durchführenden Löchern in der Form von rechteckigen Fensterformen (nicht gezeigt in Zeichnung 17) zu erhalten, einen Walzprozess des Walzens einer Vielzahl von fensterrahmenartigen Rohmaterialelementen 6 und einer Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 (beinhaltend wenigstens ein Teil einer internen Elektrode 11) um ein piezoelektrisches Element 7A (gezeigt in Zeichnungen 17(a) und 17(b)) zu formen, einen Kantenschneidenden Prozess um die Front und Rückkanten unerwünschte Teile) des piezoelektrischen Elements 7A (gezeigt in Zeichnung 17(c)) abzuschneiden um ein piezoelektrisches Element 7 zu erhalten, einen Pressprozess welcher Presskräfte Mittels einer Druckform 8 in vertikalen Pressrichtungen auf das piezoelektrische Element 7 ausübt um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen um ein piezoelektrisches Element 7a (gezeigt in Zeichnung 17(d)) zu erhalten, einen Brennprozess des Brennens des piezoelektrischen Elements 7a (gezeigt in Zeichnungen 17(e) und 17(f)), und einen Elektrodenformprozess des Formens einer externen Elektrode 10 und einer Nebenanschlusselektrode 12 für das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 (gezeigt in Zeichnung 17(g)).
Wie gezeigt in Zeichnung 17 sind die Rohmaterialelemente 6, bestehend aus piezoelektrischem Material, einem Bindemittel und ähnlichem, flexibel und fähig verformt zu werden wenn Presskräfte auf die Rohmaterialelemente 6 übertragen werden wie hier vorher beschrieben wurde. Die Druckform 8 besteht aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliches, und hat eine vorbestimmte Form so dass die Form der Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 übertragen wird. In dem Pressprozess wird die Druckform 8 gebraucht um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 zu übertragen um das piezoelektrische Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung zu formen. Die Form der Druckform 8 ist so konzipiert dass das piezoelektrische Element 7 geformt wird um ein piezoelektrisches Bauteil 1A zu formen mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung.
In dem Formprozess werden Rohmaterialien einschließlich piezoelektrische Keramikpuder wie zum Beispiel PZT Puder mit einem Bindemittel (wenn nötig mit einem Plastifizierer) vermischt und in ein Lösungsmittel eingetaucht. Eine Vielzahl von Rohmaterialelementen werden dann aus dem Lösungsmittel extrahiert zum Beispiel mit einer Doctor Blade Technik um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 zu formen wovon jedes eine Dicke in dem Bereich von einigen zehn Mikron bis einigen hundert Mikron hat, und wenn nötig eine einzige Breite.
In dem Formschneidenden Prozess werden die blätterartigen Rohmaterialelemente, so viele wie nötig, form geschnitten um eine Vielzahl von fensterrahmenartigen Rohmaterialelementen 6 zu erhalten, welche respektiv mit durchführenden Löchern unterschiedlicher Form und Größe geformt werden.
In dem Walzprozess werden ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 beinhaltend fensterrahmenartige Rohmaterialelemente 6 wie gezeigt in Zeichnung 17(a) gewalzt um ein piezoelektrisches Element 7A zu formen wie gezeigt in der Zeichnung 17(b). Hier werden die Anzahl und die Dicke der zu walzenden blätterartigen Rohmaterialelemente 6 entsprechend der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 berechnet hinsichtlich der durch den Brennprozess verursachten Schrumpfung so dass ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit einer vorbestimmten Dickestreuung nach dem Brennprozess erreicht wird. Auf einer Oberfläche eines blätterartigen Rohmaterialelements 6, wird eine interne Elektrode 11 geformt wie vorher beschrieben. In der vorliegenden Eingliederung hat das piezoelektrische Bauteil 1 eine konkav gekrümmten Dicke in solcher Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Bauteils 1 schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile entlang der kleinen Achse. Ein oder mehrere blätterartige Rohmaterialelemente 6 respektiv mit durchführenden Löchern geformt werden gewalzt in einer Art und Weise dass die durchführenden Löcher des einen oder mehrerer zu walzenden blätterartigen Rohmaterialelementen 6 kollektiv in Übereinstimmung mit der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 sein sollten. Das bedeutet dass eine Vielzahl fensterrahmenartiger Rohmaterialelemente 6 gewalzt werden auf eine Art und Weise dass die Breite der fensterrahmenartigen Rohmaterialelemente 6 schrittweise abnimmt von einer Unterschicht in Richtung einer Oberschicht an den beiden Endteilen um ein piezoelektrisches Element 7A wie gezeigt in Zeichnung 17(b) zu formen. Wie bei der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses können die blätterartigen Rohmaterialelemente 6 während des Walzens gepresst oder erhitzt werden falls nötig.
Vorzugsweise können die Rohmaterialelemente 6 gemacht sein auf eine Art und Weise dass die Außenkanten der Rohmaterialelemente 6 einander gleich in Form(Größe) sind so dass die Rohmaterialelemente 6 leicht gewalzt werden können ohne Verschiebungen einfach nach Positionieren der blätterartigen Rohmaterialelemente 6 mit Rücksicht auf ihre respektiven Außenkanten. Alternativ kann jedes der Rohmaterialelemente 6 mindestens eine senkrechte Kante haben auf eine Art und Weise dass die Rohmaterialelemente 6 Formgeschnittene durchführende Löcher haben mit Rücksicht auf ihre senkrechten Kanten so dass die Rohmaterialelemente 6 leicht gewalzt werden können ohne Verschiebungen einfach nach Positionieren der senkrechten Kanten der Rohmaterialelemente 6 obschon die Rohmaterialelemente 6 untereinander nicht gleich in Form sind. Außerdem können die Rohmaterialelemente 6 gewalzt werden auf eine Art und Weise dass die durchführenden Löcher der Rohmaterialelemente 6 in Größe kollektiv der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 entsprechen entlang einer Breiterichtung(in der vorliegenden Eingliederung sind die Rohmaterialelemente 6 gewalzt auf eine Art und Weise dass die Größe jedes durchführenden Loches des Rohmaterialelements 6 schrittweise ansteigt entlang der Breiterichtung von der Unterschicht zur Oberschicht) um das piezoelektrische Element 7A zu formen mit einer konkav gekrümmten Dicke auf solche Art und Weise dass die Dicke des piezoelektrischen Elements 7A schrittweise ansteigt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile entlang der kleinen Achse.
In dem Kantenschneidprozess werden die unerwünschten Teile des piezoelektrischen Elements 7A kollektiv bestehend aus den Rohmaterialelementen 6 abgeschnitten. Die unerwünschten Teile des piezoelektrischen Elements 7A können nicht abgeschnitten werden sondern als verstärkende Teile gebraucht werden im Falle wo das piezoelektrische Element 7A ein so extrem dünnes Teil hat dass das piezoelektrische Element 7A als Ganzes anormal gekrümmt wäre und seine Form verlieren könnte wenn die unerwünschten Teile des piezoelektrischen Elements 7A abgeschnitten werden. In diesem Fall können die unerwünschten Teile des piezoelektrischen Elements 7A nach dem Pressprozess oder dem Brennprozess abgeschnitten werden.
In dem Pressprozess, wie auch in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses wird eine Druckform 8 bestehend aus Metallmaterial wie zum Beispiel Eisen und/oder ähnliche gebraucht um Presskräfte auf das piezoelektrische Element 7 in Dickerichtungen wie in Zeichnung 17(d) gezeigt zu übertragen um ein piezoelektrisches Element 7 in ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten ungleichen Dickestreuung wie gezeigt in Zeichnung 17(e)zu formen. In der vorliegenden Eingliederung der Herstellungsmethode sind die Presskräfte welche durch die Druckform 8 auf das piezoelektrische Element 7 übertragen werden zu einem bestimmten Grad begrenzt, das piezoelektrische Element 7 wird vor unnötiger und anormaler Verzerrung geschützt, und die in dem piezoelektrischen Element 7a verbleibende Restspannung wird verringert aus dem Grund dass das piezoelektrische Element 7 welches in dem vorhergehenden Walzprozess gewalzt worden ist eine der Dickestreuung des piezoelektrischen Bauteils 1 ähnliche Form wie gezeigt in Zeichnung 17(c) hat. Außerdem kann die vorliegende Eingliederung der Herstellungsmethode vorteilhaft ein piezoelektrisches Bauteil herstellen, dessen Dickestreuung so breit ist (der Unterschied zwischen seinem dünnen Teil und dicken Teil ist extrem groß) dass die Dickestreuung nicht erreicht werden kann durch einfaches deformieren des piezoelektrischen Elements 7.
In dem Brennprozess wie auch in der ersten Eingliederung des Herstellungsprozesses wird das piezoelektrische Element 7 nicht mittels einer Maschine wie zum Beispiel durch Schleifen behandelt, aber gebrannt um ein piezoelektrisches Bauteil 1 mit vorbestimmter ungleicher Dickestreuung herzustellen. Auf diese Weise kann konstant eine Vielzahl piezoelektrischer Bauteile mit hoher Genauigkeit hergestellt werden, wegen der Tatsache dass die Form der Druckform 8 einfach auf es übertragen wird.
Im Elektrodenformprozess wird eine externe Elektrode 10 bestehend aus, zum Beispiel, Backsilber, Gold-Sputter-Beschichtetem Material, und/oder ähnlichem auf einer ebenen Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 geformt, nach dem Brennprozess. Weiterhin wird eine Nebenanschlusselektrode 12 für einen einfachen elektrischen Anschluss mit der internen Elektrode 11 geformt. Die Nebenanschlusselektrode 12 ist elektrisch an die interne Elektrode 11 angeschlossen auf der rechten Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1A, davon zu der Bodenfläche überstehend entlang der rechten Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1A. Die Nebenanschlusselektrode 12 besteht aus, zum Beispiel, Backsilber, Gold-Sputter-Beschichtetem Material, und/oder ähnlichem, auf dem piezoelektrischen Bauteil 1 mit der erwünschten Form.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine konkave Oberfläche hat mit einer konkav gekrümmten Dicke in solcher Weise dass die Dicke der Oberfläche schrittweise zunimmt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile, kann der gleiche Effekt doch erreicht werden selbst wenn die Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils eine willkürliche Form wie zum Beispiel eine konvexe Oberfläche, eine konvex-konkave Oberfläche oder ähnliche hat, indem auf eine selektive Art die Anzahl der für ein dickes Teil zu walzenden Rohmaterialelemente 6 erhöht wird hinsichtlich deren Positionen, deren Größen, und der Anzahl ihrer durchführenden Löcher ohne die Form des piezoelektrischen Bauteils zu begrenzen.
Außerdem, obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben wurde dass die ungewünschten Teile des piezoelektrischen Elements 7A abgeschnitten werden aus dem Grund dass das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine konkave Oberfläche mit einer konkav gekrümmten Dicke haben soll auf solche Weise dass die Dicke der Oberfläche schrittweise ansteigt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile zwei Richtungen), kann der gleiche Effekt doch erreicht werden selbst wenn das so hergestellte piezoelektrische Bauteil 1 eine konkave Oberfläche mit einer konkav gekrümmten Dicke hat, in einer Weise dass die Dicke der Oberfläche schrittweise ansteigt von einem zentralen Teil in Richtung der Endteile wie gezeigt in den Zeichnungen 6 und 7. In diesem Fall hat das piezoelektrische Element 7A keine abzuschneidenden unerwünschten Teile und der Kantenschneidende Prozess ist dementsprechend eliminiert.
Außerdem, während in der vorliegenden Eingliederung beschrieben wurde das eine Vielzahl von Rohmaterialelementen 6 gewalzt werden um ein piezoelektrisches Element 7A gleicher Form wie das piezoelektrische Bauteil 1 herzustellen auf eine Art und Weise dass die Breiten der durchführenden Löcher des Rohmaterialelements 6 ansteigen von einer tiefen Schicht zu einer Oberschicht, kann der gleiche Effekt doch erreicht werden selbst wenn eine Vielzahl der Rohmaterialelemente 6, die respektiv durchführende Löcher einander gleicher Breite und Form haben wie gezeigt in Zeichnung 18(a), gewalzt werden um ein piezoelektrisches Element 7A wie gezeigt in Zeichnung 18(b) herzustellen, so lange das piezoelektrische Element 7A Formgleich ist mit dem herzustellenden piezoelektrischen Bauteil 1 oder 1A, und die Anzahl der zu walzenden Rohmaterialelemente 6 selektiv erhöht wird für ein dickes Teil hinsichtlich der Positionen, der Größen und der Anzahl deren durchführenden Löcher. In diesem Fall kann die anstrengende Arbeit die Rohmaterialelemente 6 selektiv in Übereinstimmung mit den Breiten ihrer durchführenden Löcher zu Walzen eliminiert werden ohne die Form des piezoelektrischen Bauteils 1 zu begrenzen.
Obschon in den vorigen Eingliederungen beschrieben worden ist (gezeigt in Zeichnungen 12 bis 18) dass das piezoelektrische Bauteil eine Nebenanschlusselektrode 12 enthält, ausgebreitet von der internen Elektrode 11 zur Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1 durch eine Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils, kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden wenn die Nebenanschlusselektrode 12 nur auf der Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils geformt ist, oder die interne Elektrode 11 überstehend von der Seitenfläche des piezoelektrischen Bauteils direkt mit dem Signaldraht anstelle der Nebenanschlusselektrode 12 angeschlossen ist so lange wie die interne Elektrode 11 einen elektrischen Anschluss mit dem Signaldraht haben kann ohne die Konstruktion des piezoelektrischen Bauteils 1 oder 1A zu begrenzen.
Obschon in den vorigen Eingliederungen beschrieben worden ist (gezeigt in Zeichnungen 12 bis 18) dass das piezoelektrische Bauteil eine interne Elektrode 11 einer einzigen Schicht enthält, kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden wenn das piezoelektrische Bauteil eine Vielzahl interner Elektroden bestehend aus einer Vielzahl von Schichten jede mit einer vorbestimmten Dicke wie gezeigt in Zeichnung 19 enthält.
Neunte Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 20 der Abbildungen wird eine neunte vorgezogene Eingliederung gezeigt einer Ultraschallsonde mit einem piezoelektrischen Bauteil 1C gleich welchem der ersten bis vierten Eingliederung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Wie gezeigt in Zeichnung 20 beinhaltet das piezoelektrische Bauteil 1C weiterhin eine akustische Anpassungsschicht 2 damit die Ultraschallwelle effizient gesendet und empfangen wird, und eine hintere Last 4, hinter dem piezoelektrischen Bauteil 1 angebracht, um eine akustische Dämpfungsrolle zu übernehmen. Das piezoelektrische Bauteil 1C beinhaltet weiterhin einen Signaldraht 13 bestehend aus, zum Beispiel, FPC (Flex Print Cables), um eine auf der Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1C geformte externe Elektrode 10 elektrisch anzuschließen mit einem Gerät wie, zum Beispiel, ein Ultraschall-Diagnostikgerät, ein nicht zerstörendes Testgerät, oder ähnliches mit einem nicht gezeigten Kabel.
Das piezoelektrische Bauteil 1C beinhaltet weiterhin einen Massedraht 14 um eine auf der Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1C geformte externe Elektrode 10 elektrisch anzuschließen mit einem Gerät wie, zum Beispiel, ein Ultraschall-Diagnostikgerät, ein nicht zerstörendes Testgerät, oder ähnliches mit einem nicht gezeigten Kabel.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersehen, kann verstanden werden dass die neunte Eingliederung der Ultraschallsonde nach der vorliegenden Erfindung, beinhaltend ein piezoelektrisches Bauteil 1 wie beschrieben in gleich welcher der ersten bis vierten Eingliederung zuverlässig arbeiten kann ohne durch Unterschiede zwischen piezoelektrischen Bauteilen beeinflusst zu werden. Das bedeutet dass die vorliegende Eingliederung der Ultraschallsonde, beinhaltend ein piezoelektrisches Bauteil 1C, welches hergestellt worden ist ohne einen technisch schwierigen Maschinenprozess auszuführen aber einfach indem die Form der Druckform darauf übertragen wird das piezoelektrische Bauteil schützen kann vor einem Mikrobruch, und versichern dass die Ultraschallsonde stabil ihre Leistung erhält. Die Herstellungsmethode gleich welcher der ersten bis vierten Eingliederung ist angepasst um konstant eine Vielzahl piezoelektrischer Bauteile mit großer Genauigkeit herzustellen wegen der Tatsache dass die Form einer Gießform 8 einfach auf das Teil übertragen wird. Dies führt zu der Tatsache dass die vorliegende Eingliederung der Ultraschallsonde zuverlässig arbeiten kann ohne durch Unterschiede zwischen piezoelektrischen Bauteilen beeinflusst zu werden.
Obschon in den vorigen Eingliederungen beschrieben worden ist dass das piezoelektrische Bauteil eine akustische Anpassungsschicht 2 einer einzigen Schicht beinhaltet, kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden wenn die akustische Anpassungsschicht 2 aus einer Vielzahl von Schichten besteht.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass der Signaldraht 13 elektrisch angeschlossen ist an die externe Elektrode 10b welche auf der Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1C geformt ist, und der Massedraht 14 elektrisch angeschlossen ist an die externe Elektrode 10a welche auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils 1C geformt ist, kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden wenn der Signaldraht 13 elektrisch angeschlossen ist an die externe Elektrode 10a welche auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Bauteils 1C geformt ist, und der Massedraht 14 elektrisch angeschlossen ist an die externe Elektrode 10b welche auf der Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1C geformt ist.
Außerdem, obschon in den vorigen Eingliederungen beschrieben worden ist dass die Ultraschallsonde keine akustische Linse 3 beschrieben in der vorhergehenden Kunst gezeigt in Zeichnung 24), kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden wenn die Ultraschallsonde eine akustische Linse 3 beinhaltet.
Zehnte Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 21 der Abbildungen wird eine zehnte vorgezogene Eingliederung einer Ultraschallsonde gezeigt. Die vorliegende Eingliederung der Ultraschallsonde ist verschieden von der neunten Eingliederung der Ultraschallsonde in der Tatsache dass die Ultraschallsonde ein piezoelektrisches Bauteil 1A gleich welcher der fünften bis achten Eingliederung entsprechend der vorliegenden Erfindung beinhaltet. Die so konstruierte Ultraschallsonde kann stabil Ultraschallwellen senden und empfangen, das piezoelektrische Bauteil 1A vor Mikrobruch schützen, und versichern dass die Ultraschallsonde ihre Leistung erhält aus dem Grund dass das piezoelektrische Bauteil 1A davor bewahrt wird übermäßig verzerrt zu werden während das piezoelektrische Bauteil betrieben wird. Die gleichen konstitutionellen Elemente sind einfach dargestellt durch die gleichen Referenzziffern wie die der neunten Eingliederung, und werden folglich von der folgenden Beschreibung ausgelassen.
Wie gezeigt in Zeichnung 21, ist der Massedraht elektrisch angeschlossen an eine Nebenanschlusselektrode 12 auf der Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1A. Die Nebenanschlusselektrode 12 ist elektrisch angeschlossen an die interne Elektrode 11 des piezoelektrischen Bauteils 1A. Die externe Elektrode 10 und die interne Elektrode 11 sind voneinander distanziert und substanziell in paralleler Beziehung miteinander. Die vorliegende Eingliederung des so konstruierten piezoelektrischen Bauteils 1A ist konzipiert um eben polarisiert zu sein.
Obschon in den vorigen Eingliederungen beschrieben worden ist dass das piezoelektrische Bauteil eine akustische Anpassungsschicht 2 einer einzigen Schicht beinhaltet, kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden wenn die akustische Anpassungsschicht 2 aus einer Vielzahl von Schichten besteht.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass der Signaldraht 13 elektrisch angeschlossen ist an die externe Elektrode 10 welche auf der Bodenfläche des piezoelektrischen Bauteils 1A geformt ist, und der Massedraht 14 elektrisch angeschlossen ist an die interne Elektrode 11 aufwärts distanziert für sich von der externen Elektrode 10, kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden selbst wenn der Signaldraht 13 elektrisch angeschlossen ist an die interne Elektrode 11, und der Massedraht 14 elektrisch angeschlossen ist an die externe Elektrode 10.
Außerdem, obschon in den vorigen Eingliederungen beschrieben worden ist dass die Ultraschallsonde keine akustische Linse 3 beschrieben in der vorhergehenden Kunst gezeigt in Zeichnung 24) enthält, kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden wenn die Ultraschallsonde eine akustische Linse 3 beinhaltet.
Elfte Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 22 der Abbildungen wird eine elfte vorgezogene Eingliederung eines Ultraschall-Diagnostikgerätes 16 entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt, beinhaltend eine Ultraschallsonde 15 von gleich welcher der neunten Eingliederung (gezeigt in Zeichnung 20) und der zehnten Eingliederung (gezeigt in Zeichnung 21) entsprechend der vorliegenden Erfindung. Die Ultraschallsonde 15 ist elektrisch verbunden mit dem Hauptteil des Ultraschall-Diagnostikgeräts 16 durch ein Kabel. Die Ultraschallsonde gleich welcher der neunten und zehnten Eingliederungen hat den Vorteil stabil zu arbeiten ohne durch Unterschiede zwischen piezoelektrischen Bauteilen wie zuvor beschrieben beeinflusst zu sein.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersehen, kann verstanden werden dass die vorliegende Eingliederung des Ultraschall-Diagnostikgerätes 16 entsprechend der vorliegenden Erfindung, beinhaltend eine Ultraschallsonde 15 gleich welcher der neunten Eingliederung und zehnten Eingliederung mit großer Zuverlässigkeit eine Ultraschall-Diagnose ausführen kann, den Vorteil der Ultraschallsonde 15 übernehmend.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass die Ultraschallsonde 15 elektrisch verbunden ist mit dem Hauptteil des Ultraschall-Diagnostikgeräts 16 durch ein Kabel, kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden wenn die Ultraschallsonde 15 fern kontrolliert wird durch den Hauptteil des Ultraschall-Diagnostikgerätes 16 ohne Drähte.
Zwölfte Eingliederung
Mit Referenz zu Zeichnung 23 der Abbildungen wird eine zwölfte vorgezogene Eingliederung eines nicht zerstörenden Testgerätes 17 entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt, beinhaltend eine Ultraschallsonde 15 von gleich welcher der neunten Eingliederung (gezeigt in Zeichnung 20) und der zehnten Eingliederung (gezeigt in Zeichnung 21) entsprechend der vorliegenden Erfindung. Die Ultraschallsonde 15 ist elektrisch verbunden mit dem Hauptteil des nicht zerstörenden Testgerätes 17 durch ein Kabel. Die Ultraschallsonde gleich welcher der neunten und zehnten Eingliederungen hat den Vorteil stabil zu arbeiten ohne durch Unterschiede zwischen piezoelektrischen Bauteilen wie zuvor beschrieben beeinflusst zu sein.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersehen, kann verstanden werden dass die vorliegende Eingliederung des nicht zerstörenden Testgerätes 17 entsprechend der vorliegenden Erfindung, beinhaltend eine Ultraschallsonde 15 gleich welcher der neunten Eingliederung und zehnten Eingliederung mit großer Zuverlässigkeit einen nicht zerstörenden Test ausführen kann, den Vorteil der Ultraschallsonde 15 übernehmend.
Obschon in der vorliegenden Eingliederung beschrieben worden ist dass die Ultraschallsonde 15 elektrisch verbunden ist mit dem Hauptteil des nicht zerstörenden Testgerätes 17 durch ein Kabel, kann der gleiche Effekt selbst noch erreicht werden wenn die Ultraschallsonde 15 fern kontrolliert wird durch den Hauptteil des nicht zerstörenden Testgerätes 17 ohne Drähte.
Aus der vorausgehenden Beschreibung ist zu verstehen dass das piezoelektrische Bauteil entsprechend der vorliegenden Erfindung, hergestellt durch den Prozess des Mischens eines piezoelektrischen Materials mit einem Bindemittel um eine Vielzahl von Rohmaterialelementen zu formen, und Presskräfte zu übertragen auf das piezoelektrische Element 7 bestehend aus den gewalzten Rohmaterialelementen um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen, eine vorbestimmte Dickestreuung hat und genau ist in Dimension. Außerdem kann die Methode der Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils entsprechend der vorliegenden Erfindung, beinhaltend die Schritte des Mischens eines piezoelektrischen Materials mit einem Bindemittel um eine Vielzahl von Rohmaterialelementen zu formen, Presskräfte übertragen auf das piezoelektrische Element 7 bestehend aus gewalzten Rohmaterialelementen um das piezoelektrische Element 7 in eine vorbestimmte Form zu formen eine Vielzahl von piezoelektrischen Bauteilen mit einer Dickestreuung mit hoher Genauigkeit herstellen, wodurch die Notwendigkeit einen komplizierten Maschinenprozess wie zum Beispiel einen Schleifprozess auszuführen eliminiert wird.
Zusammenfassung
Hierin enthüllt sind ein piezoelektrisches Bauteil, eine Ultraschallsonde, ein Ultraschall-Diagnostikgerät, ein nicht zerstörendes Testgerät, und eine Methode zur Herstellung eines oder mehrerer piezoelektrischen Bauteile respektiv mit vorbestimmten Dickestreuungen einander gleich in Form mit hoher Genauigkeit um eine Ultraschall-Diagnose mit hoher Zuverlässigkeit zu realisieren. Die Methode zur Herstellung eines oder mehrerer piezoelektrischen Bauteile beinhaltet einen Formprozess des Formens einer Mischung von Rohmaterialelementen einschließend piezoelektrische Keramikpuder und einem Bindemittel eingetaucht in ein Lösungsmittel um eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 jedes mit einer Dicke von einigen zehn Mikron bis einigen hundert Mikron Mittels, zum Beispiel, einer Doctor Blade Technik zu formen, einen Walzprozess des Walzens einer Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen 6 um ein piezoelektrisches Element 7 zu erhalten, einen Pressprozess des Übertragens von Presskräften auf das piezoelektrische Element 7 um ein piezoelektrisches Element 7a mit einer vorbestimmten Form zu erhalten, und einen Brennprozess des Brennens des piezoelektrischen Elements 7a.

Claims

Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils, beinhaltend die Schritte des: (a)Formens eines oder mehrerer Rohmaterialelemente Einschließend mindestens ein piezoelektrisches Material um ein vorbestimmtes piezoelektrisches Element zu formen; und (b)Übertragens von Presskräften auf besagtes piezoelektrisches Element um besagtes piezoelektrisches Element in eine vorbestimmte Form zu formen.
Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils nach Anspruch 1, worin besagter Schritt(a) einen Schritt des Walzens einer Vielzahl blätterartiger Rohmaterialelemente respektiv mit Dicken kollektiv Übereinstimmend mit einer Dickestreuung besagter piezoelektrischer Bauteile hat.
Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils nach Anspruch 2, worin besagter Schritt(a) einen Schritt des Walzens der Anzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen in Übereinstimmung mit einer Dickestreuung besagter piezoelektrischer Bauteile hat.
Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils nach Anspruch 2, worin besagter Schritt(a) einen Schritt des Walzens eines oder mehrerer blätterartiger Rohmaterialelemente respektiv mit Formen kollektiv in Übereinstimmung mit einer Dickestreuung besagter piezoelektrischer Bauteile hat.
Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils nach Anspruch 2, worin besagter Schritt(a) einen Schritt des Walzens eines oder mehrerer blätterartiger Rohmaterialelemente respektiv mit Breiten kollektiv in Übereinstimmung mit einer Dickestreuung besagter piezoelektrischer Bauteile hat.
Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils nach Anspruch 2, worin besagter Schritt(a) einen Schritt des Walzens eines oder mehrerer blätterartiger Rohmaterialelemente respektiv mit durchführenden Löchern geformt hat.
Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils nach Anspruch 6, worin besagter Schritt(a) einen Schritt des Walzens eines oder mehrerer blätterartiger Rohmaterialelemente respektiv mit durchführenden Löchern geformt in Größe kollektiv in Übereinstimmung mit einer Dickestreuung besagter piezoelektrischer Bauteile hat.
Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils nach Anspruch 6, worin besagter Schritt(a) einen Schritt des Übertragens von Presskräften auf besagtes piezoelektrisches Element in Walzrichtungen und Richtungen senkrecht zu besagten Walzrichtungen hat.
Eine Methode zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils, beinhaltend die Schritte des: (c) Herstellens eines piezoelektrischen Körpers mit einer unebenen ersten Oberfläche und einer ebenen Oberfläche gegenüber besagter ersten Oberfläche, und eines zweiten piezoelektrischen Körpers mit einer ebenen ersten Oberfläche und einer ebenen zweiten Oberfläche gegenüber besagter ersten Oberfläche, besagter zweiter piezoelektrischer Körper habend Elektroden respektiv auf besagten ersten und zweiten Oberflächen; und (d) festen Verbindens besagten ersten piezoelektrischen Körpers mit besagtem zweiten piezoelektrischen Körper mit besagter zweiten Oberfläche besagtes ersten piezoelektrischen Körpers in Kontakt gehalten mit besagter ersten Oberfläche des besagten zweiten piezoelektrischen Körpers.
Ein piezoelektrisches Bauteil beinhaltend ein piezoelektrisches Element mit einem oder mehreren Rohmaterialelementen einschließend ein piezoelektrisches Material, worin Presskräfte übertragen worden sind auf besagtes piezoelektrisches Element um besagtes piezoelektrisches Element zu formen.
Ein piezoelektrisches Bauteil nach Anspruch 10, worin besagtes piezoelektrisches Element eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen hat respektiv mit Dicken und gewalzt in Übereinstimmung mit einer Dickestreuung des besagten piezoelektrischen Bauteils.
Ein piezoelektrisches Bauteil nach Anspruch 10, worin besagtes piezoelektrisches Element eine Vielzahl von blätterartigen Rohmaterialelementen hat respektiv geformt mit durchführenden Löchern, und gewalzt in Übereinstimmung mit einer Dickestreuung des besagten piezoelektrischen Bauteils.
Ein piezoelektrisches Bauteil nach Anspruch 10, worin besagtes piezoelektrisches Element ein blätterartiges Rohmaterialelement hat geformt mit einem durchführenden Loch in Übereinstimmung mit einer Dickestreuung des besagten piezoelektrischen Bauteils.
Ein piezoelektrisches Bauteil nach Anspruch 10, worin besagtes piezoelektrisches Element eine Vielzahl von gewalzten blätterartigen Rohmaterialelementen und eine Vielzahl von Elektroden voneinander distanziert mit einem vorbestimmten Abstand hat.
Eine Ultraschallsonde mit einem piezoelektrischen Bauteil nach Anspruch 10.
Ein Ultraschall-Diagnostikgerät mit einer Ultraschallsonde nach Anspruch 15.
Ein nicht zerstörendes Testgerät mit einer Ultraschallsonde nach Anspruch 15.