Processus de fabrication de nitinol

Nitinol est extrêmement difficile à fabriquer en raison du contrôle de composition extrêmement serré requis et de l'énorme réactivité du titane. Chaque atome de titane lié à l'oxygène ou au carbone est un atome retiré du réseau Niti, modifiant la composition et rendant la température de transition beaucoup plus bas. Il y a deux principales méthodes de fusion utilisées aujourd'hui:

REMELTING INSEMBRÉE (VAR):

Cela se fait en frappant un arc électrique entre la matière première et une plaque d'attaquant en cuivre refroidie par eau. La fusion se fait dans un vide élevé, et le moule lui-même est refroidi par eau.

Induction de vide Foulting (VIM):

Cela se fait en chauffant la matière première (généralement en carbone) dans un creuset à l'aide d'un champ magnétique alterné. a des inclusions plus petites que le matériau VAR le plus avancé de l'industrie, entraînant une résistance à la fatigue plus élevée. D'autres études ont rapporté que la VAR utilisant des matières premières à très haute pureté peut entraîner une réduction du nombre d'inclusions et ainsi améliorer le comportement de la fatigue. Les méthodes sont également Utilisé sur une échelle de boutique, y compris la fusion à l'arc du plasma, la fusion de la croûte d'induction et la fusion du faisceau d'électrons. Le dépôt physique de vapeur est également utilisé à l'échelle de laboratoire. Processus intensif. Le temps et la température contrôlent la précipitation de diverses phases riches en nickel et donc la quantité de nickel dans le réseau Niti; Le vieillissement augmente la température de transition en épuisant la matrice de nickel. La combinaison du traitement thermique et du travail au froid est essentielle pour contrôler les propriétés des produits de nitinol.

Application

Il existe quatre types d'applications courantes pour le nitinol:

Recyclage gratuit:

Le nitinol se déforme à basse température et revient à sa forme d'origine lorsqu'il est chauffé à travers l'effet de mémoire de forme.

Récupération des contraintes:

Comme pour le recyclage gratuit, il ne fait que prévenir le recyclage, ce qui crée une pression.

Production:

La récupération en alliage est autorisée ici, mais le faire doit résister (et donc fonctionner).

Super élastique:

Le nitinol agit comme un superspring à travers l'effet superrélastique. Les matériaux hyperélastiques subissent des transformations induits par la contrainte et sont connus pour leurs propriétés de mémoire "de forme ". En raison de sa superrélasticité, les fils NITI présentent un effet "eothermal ", c'est-à-dire le chauffage / refroidissement déclenché par le contrainte. le fluide (dans le fil) pour s'écouler vers le HHEX (échangeur de chaleur). Au même moment, la chaleur sera dissipée et peut être utilisée pour chauffer l'environnement. à la Chex (échangeur de chaleur froide), ce qui fait absorber le fil Niti absorbant la chaleur de son environnement. Par conséquent, la température environnante peut être abaissée (refroidie). En tant que nouvelle approche d'un chauffage / refroidissement efficace, les dispositifs élastocaloriques sont souvent comparés aux appareils magnétocaloriques . Un dispositif élastocalorique fabriqué avec des fils NITI a un avantage sur un dispositif magnétocalorique à base de gadolinium en raison de sa capacité de refroidissement spécifique (à 2 Hz), ce qui est 70 fois meilleur (7 kWh / kg contre 0,1 kw / kg). Ela Les dispositifs stothermaux fabriqués avec des fils NITI ont également des limites, telles que la durée de vie de la fatigue courte et la dépendance à des forces de traction importantes (dissie-effectivement en énergie). Une enquête impliquant sept organisations a été menée aux États-Unis et au Canada en 1989.Le sondage se concentre sur la prévision des technologies futures , Marchés et applications de SMA. 5) Moteur de chaleur, (6) capteur, (7) moule à basse température et bouchée de mémoire de bulles, et enfin (8) dispositif de levage. Aujourd'hui, le nitinol est utilisé dans les applications industrielles répertoriées:

• Actionneurs thermiques et électriques.

• Le nitinol peut être utilisé pour remplacer les actionneurs traditionnels (solénoïdes, servomoteurs, etc.), tels que le simple Hexapod Robot Squito.

• Les ressorts de nitinol sont utilisés dans des vannes thermiques pour les fluides où le matériau agit à la fois comme un capteur de température et un actionneur.

• Il est utilisé comme actionneur automatique dans les caméras d'action et un stabilisateur d'image optique dans les téléphones mobiles.

• Il est utilisé dans les vannes pneumatiques pour les sièges de confort et est devenu la norme de l'industrie.

• La Chevrolet Corvette 2014 utilise des actionneurs de nitinol au lieu d'actionneurs électriques plus lourds pour ouvrir et fermer des évents à hachure qui libèrent l'air du coffre, ce qui les rend plus faciles à fermer.