Ermüdung von Piezokeramiken in mechatronischen Systemen

In diesem Beitrag werden die für den Einsatz in mechatronischen und adaptronischen Systemen wesentlichen Aspekte der elektrischen Ermüdung von Piezokeramiken herausgearbeitet. Diese Themen sind eingebettet in die Frage nach der Zuverlässigkeit solcher Systeme, welche derzeit ein entscheidendes Hemmnis zur Einführung in moderne Massenmärkte darstellt. Zur Lösung dieses Problems werden zwei Aspekte behandelt: Zum einen werden mikrostrukturelle Veränderungen auf allen Längenskalen vom makroskopischen Bruch bis hin zu Defektmigration auf atomarer Ebene vorgestellt, zum anderen wird die statistische Absicherung der Zuverlässigkeit beleuchtet. Des weiteren wird der Versuch unternommen, die klassische Betriebsfestigkeit auf mechatronische Systeme zu erweitern.