Proceso de fabricación de nitinol

Nitinol es extremadamente difícil de fabricar debido al control de composición extremadamente ajustado requerido y la enorme reactividad del titanio. Cada átomo de titanio unido a oxígeno o carbono es un átomo eliminado de la red de NITI, cambiando la composición y haciendo que la temperatura de transición sea mucho más baja. Hay dos métodos de fusión principales utilizados hoy en día:

REMELISTRO DE ARCO DE VACUME (VAR):

Esto se hace golpeando un arco eléctrico entre la materia prima y una placa del delantero de cobre refrigerada por agua. El derretimiento se realiza en un alto vacío, y el molde en sí es de cobre refrigerado por agua.

Fundación de inducción al vacío (VIM):

Esto se hace calentando la materia prima (generalmente carbono) en un crisol utilizando un campo magnético alterno. Esto también se hace en un alto vacío. Si bien ambos enfoques tienen sus propias ventajas, se ha demostrado que el material Vim más avanzado de la industria tiene inclusiones más pequeñas que el material VAR más avanzado de la industria, lo que resulta en una mayor resistencia a la fatiga. Otros estudios han informado que VAR que usa materias primas de muy alta pureza puede conducir a una reducción en el número de inclusiones y, por lo tanto, mejorar el comportamiento de la fatiga. Otros métodos también son Utilizado en una escala boutique, que incluye fusión de arco de plasma, fusión de la corteza de inducción y fusión del haz de electrones. La deposición de vapor físico también se usa a escala de laboratorio. El tratamiento con el calor del nitinol es delicado pero crítico. Ajunte de la temperatura de transición es un conocimiento. proceso intensivo. Tiempo de salida y control de temperatura La precipitación de varias fases ricas en níquel y, por lo tanto, la cantidad de níquel en la red niti; El envejecimiento aumenta la temperatura de transición agotando la matriz de níquel. La combinación de tratamiento térmico y trabajo en frío es fundamental para controlar las propiedades de los productos de nitinol.

Solicitud

Hay cuatro tipos de aplicaciones comunes para nitinol:

Reciclaje gratuito:

El nitinol se deforma a bajas temperaturas y vuelve a su forma original cuando se calienta a través del efecto de memoria de forma.

Recuperación de la recuperación:

En cuanto al reciclaje gratuito, solo evita rígidamente el reciclaje, lo que crea presión.

Producción:

La recuperación de aleación se permite aquí, pero para hacerlo debe resistir (y así trabajar).

Super elástico:

El nitinol actúa como un superspring a través del efecto superelástico. Los materiales hidratantes experimentan transformaciones inducidas por el estrés y son conocidos por sus propiedades de "memoria de forma ". Debido a su superelasticidad, los cables NITI exhiben un efecto "elotérmico ", es decir, calefacción/enfriamiento desencadenado por el estrés. fluido (dentro del cable) que fluye al HHEX (intercambiador de calor). Al mismo tiempo, el calor se disipará y se puede usar para calentar el entorno circundante. En el proceso inverso, la descarga de tensión del cable hace que fluya fluido al Chex (intercambiador de calor en frío), haciendo que el cable NITI absorba el calor de sus alrededores. Por lo tanto, la temperatura circundante se puede bajar (enfriar). Como un nuevo enfoque para calentar/enfriamiento eficiente, los dispositivos elastocalóricos a menudo se comparan con los dispositivos magnetocalóricos . Un dispositivo elastocalórico hecho con cables NITI tiene una ventaja sobre un dispositivo magnetocalórico hecho con gadolinio debido a su capacidad de enfriamiento específica (a 2 Hz), que es 70 veces mejor (7 kWh/kg frente a 0.1 kWh/kg). ELA Los dispositivos estotérmicos hechos con cables NITI también tienen limitaciones, como la vida de fatiga corta y la dependencia de grandes fuerzas de tracción (disipación de energía). Se realizó una encuesta que involucra a siete organizaciones en los Estados Unidos y Canadá en 1989. La encuesta se centra en pronosticar tecnologías futuras , mercados y aplicaciones de SMA. Estas compañías pronostican los siguientes usos para el nitinol, en orden de importancia decreciente: (1) acoplamientos, (2) biomédicos y médicos, (3) juguetes, demostraciones, artículos novedosos, (4) actuadores (( 5) Motor de calor, (6) sensor, (7) Baja de moho activado a baja temperatura y toma de memoria de burbujas, y finalmente (8) dispositivo de elevación. Hoy, el nitinol se utiliza en las aplicaciones industriales listadas:

• Actuadores térmicos y eléctricos.

• El nitinol se puede usar para reemplazar los actuadores tradicionales (solenoides, servomotores, etc.), como el simple robot del hexapod estiquito.

• Los resortes de nitinol se usan en válvulas térmicas para fluidos donde el material actúa como un sensor de temperatura y un actuador.

• Se utiliza como actuador de enfoque automático en cámaras de acción y un estabilizador de imagen óptico en teléfonos móviles.

• Se utiliza en válvulas neumáticas para asientos de confort y se ha convertido en el estándar de la industria.

• Chevrolet Corvette 2014 utiliza actuadores de nitinol en lugar de actuadores eléctricos más pesados ​​para abrir y cerrar respiraderos de escotilla que liberan aire del tronco, lo que hace que sean más fáciles de cerrar.