10 ans de cristallogenèse chez Kistler : une troisième installation interne en service

Kistler a mis en service sa troisième installation de production de cristaux piézo-électriques et augmente ainsi ses capacités de production, répondant ainsi à la demande toujours croissante en capteurs équipés de cristaux PiezoStar®

Ces cristaux, que Kistler produit depuis une dizaine d’années, possèdent des caractéristiques très particulières.

Les cristaux PiezoStar font partie de la famille des gallogermanates de calcium et se distinguent du quartz conventionnel par des propriétés exceptionnelles : ils sont en effet considérablement plus sensibles et offrent une grande précision de mesure même à température élevée. On retrouve en autres les cristaux PiezoStar dans les capteurs de pression cylindre pour moteurs à combustion, les capteurs de pression dans l’empreinte en moulage par injection de matières plastiques, ou encore dans les capteurs haute température de force et d’accélération.

En dix ans de production de cristaux dans ses locaux, Kistler a étudié de nombreux matériaux piézoélectriques novateurs et a optimisé ses processus de cristallogenèse de sorte à offrir à chaque type d’application le cristal PiezoStar le mieux adapté.

Connaissances de base : du cristal au capteur

Kistler a commencé en 1998 à produire ses propres cristaux piézoélectriques, après de longues années de développements intensifs autour des procédés de cristallogenèse, en étroite collaboration avec des instituts de recherche. Kistler produit ses cristaux PiezoStar selon le procédé de Czochralski, qui consiste à plonger dans un matériau en fusion, constitué de différents composants, un germe sur lequel va se former un monocristal que l’on retire alors lentement du matériau en fusion. Les monocristaux PiezoStar pèsent généralement de 1,5 à 2 kg pour une longueur de 150 mm et un diamètre de 60 mm. Kistler découpe alors ces monocristaux

PiezoStar de façon adéquate pour en faire des éléments de mesure sensibles à la pression ou au cisaillement qui constituent le cœur des capteurs de pression, de force, de couple et d’accélération.

Connaissances de base : l'effet piézoélectrique

Les cristaux tels que le quartz ou les cristaux PiezoStar génèrent une charge électrique lorsqu’ils sont soumis à une charge mécanique. Cette relation physique, découverte dès 1880, est devenue célèbre dans le monde entier sous le nom d’effet piézoélectrique. C’est grâce au brevet déposé en 1950 par Walter P. Kistler, pour son amplificateur de charge, que la technique de mesure piézoélectrique réussit à percer dans l’industrie, où elle sera largement mise en application. Le principe piézoélectrique est parfaitement adapté à la résolution de mesures obéissant à des exigences particulièrement strictes en termes de géométrie, de plage de température et de dynamique. Il constitue donc la base des capteurs Kistler dans les techniques de mesu