Nitinolni aktuatorni žica Kompaktni, tihi, visokokapačni linearni aktuatori s memorijom

Pregled proizvoda

S druge konstrukcije – često se naziva "mišićna žica" – s masenim udjelom od 0,15 mm ili više, ali ne više od 0,15 mm legura s pamćenjem oblika - Što? Za razliku od konvencionalnih električnih motora, solenoida ili pneumatičkih cilindra koji se oslanjaju na složene mehaničke sastave, nitinola okidač žica koristi materijal unutarnjih svojstava transformacije faze za stvaranje izravnog linearnog pokreta. Kada se električno zagrije, žica se skuplja za do 4 –5% originalne dužine, vrši značajnu snagu – oko 25.000 funti po kvadratnom inču – dok radi tiho, glatko i bez pokretnih dijelova.

Ova jedinstvena kombinacija visokog omjera snage i težine, minijaturnog otiska i pouzdane ponovljivosti čini nitinola žice preferiran izbor za primjene gdje je prostor ograničen, težina je kritična, a konvencionalni pokretači su nepraktični. Od stabilizacije kamere pametnih telefona do proteznih udova i sustava za satelitsko raspoređivanje, nitinola žica za pokretanje redefiniše što je moguće u kompaktnom pokretanju.

Kako to funkcionira: Znanost o aktiviranju memorije oblika

Nitinol aktuator žica radi na principu efekta memorije oblika – reverzibilna transformacija faze u čvrstom stanju između dvije kristalne strukture: martensita i austenita. U sobnoj temperaturi žica je u fazi martensita, koja je mekana i lako deformirana. Kada se mehaničko opterećenje primijeni, žica se produžava. Pri zagrijavanju – obično putem pRIJAVA s masenim udjelom goriva od 0,15 mas.% ili većim – u slučaju da je žica u fazi transformacije u austenit. Dok se pretvara, žica se oporavlja na svoju unaprijed deformiranu, "izurbanu" dužinu, skupljajući se i vršeći mehanički rad – podizanje tereta, povlačenje otpuštanja ili upravljanje mehanizmom. Dok se žica hladi, vraća se u martensitnu fazu, a naneseno opterećenje je ponovno produžava, spremna za sljedeći ciklus.

Ovaj ciklus nije samo toplinska ekspanzija. – to je temeljna promjena u atomskom sastavu materijala. Sužavanje je otprilike stotinu puta veće od običnog toplinskog širenja i događa se kroz unutarnju restrukturiranje čvrstog stanja koje je tiho, glatko i snažno.

Ključne karakteristike performansi

Visok omjer snage i težine: Nitinola žica pokretača pruža izvanrednu snagu u odnosu na svoju veličinu i težinu. Tanka žica promjera samo 0,3 mm može vršiti sila opterećenja veću od 10 N u tipičnim radnim uvjetima, što je čini idealnom za primjene u kojima je smanjenje težine od najveće važnosti.

U slučaju da se ne primjenjuje, mora se upotrebljavati sustav za praćenje. – za proizvodnju električnih goriva – Nitinol žica može trajati milijune termo-mehaničkih ciklusa. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "sredstva za upravljanje" uključuju:

U slučaju da je proizvod napravljen u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, proizvod se može koristiti za proizvodnju električne energije. Ovo tiho pokretanje je ključno za potrošačku elektroniku, medicinske uređaje i druge primjene gdje su akustični potpisovi važni.

Fleksibilnost dizajna: Sa manje pokretnih dijelova od tradicionalnih pokretača, nitinolska žica omogućuje jednostavnije, kompaktnije dizajne. Žicu se može konfigurirati u ravnoj, zavijenoj ili prilagođenoj geometriji kako bi se prilagodila specifičnim zahtjevima primjene.

Odolnost od korozije: Formiranje zaštitnog sloja titanijum oksida pruža izvanrednu otpornost na koroziju, što čini nitinolovu žicu pogodnu za medicinske, pomorske i teške primjene.

Kritski parametri dizajna

Dizajniranje s nitinolskim žicom za pokretanje zahtijeva pažljivo razmatranje nekoliko ključnih parametara:

Temperatura transformacije (Af): Početna temperatura austenita ili temperatura "početka aktiviranja" određuje na kojoj temperaturi žica počinje se skupljati pod određenim opterećenjem. Standardni žice pokretača su dostupne s aktiviranjem temperature u rasponu od 70 °C do 130 °C. - Što?

U slučaju da se primjenom teških stresova ne može osigurati maksimalan učinak na udar i životnost na umor, optimalni opseg stresa obično se kreće između 100 MPa i 150 MPa. U skladu s zahtjevima za projektiranje mogu se koristiti naponi izvan ovog raspona.

U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi da je to moguće. To znači da se 100 mm žica može suziti za 4 –5 mm – srednji, ali vrlo koristan pomak za mnoge primjene.

Širina histereze: Temperatura između temperature transformacije austenita i martensita – obično 30 ± 5°C – određuje koliko brzo žica se ponovno pokreće nakon zagrijavanja.

Električne karakteristike: Žicu za aktuator obično pokreće stalna struja, a preporučene struje variraju u zavisnosti od promjera žice. Za žicu prečnika 0,3 mm preporučena upotreba struje iznosi približno 1,1 A, s otporom 13,39 ω -Ne, ne, ne.

Primjene u različitim industrijama

Uobičajena je za upotrebu u elektroničkim uređajima. Zbog svog minijaturnog otiska i tihog rada idealan je za prenosne uređaje.

Medicinski uređaji: U primjenu su kirurški instrumenti, protezni udovi, robotizirani udovi, mikro pumpe i ventili za testiranje krvnog tlaka. Biokompatibilnost nitinola – s obzirom na to da je to primjenjuje se na: – omogućuje primjene za implantaciju i kontakt s pacijentom.

Zrakoplovstvo i obrana: Nitinola žica se koristi u sustavima za postavljanje satelitskih antena, mehanizama za mijenjanje oblika, amortizatorima vibracija i sustavima za zaključavanje / zaključavanje. Njegova pouzdanost i lagana narava ključni su u prostorno ograničenim, misijski kritičnim okruženjima.

Automobil: primjene uključuju brave za vrata, kontrole zrcala, kontrole okoliša, unutarnje sustave udobnosti (podržavajući led), i sigurnosne ventile za zaštitu od požara.

Robotika i automatizacija: Nitinolovi žični aktuatori se koriste u robotičkim udovima, mikro kvačkama, ultralaktim daljinskim upravljačima i mikro prekidačima. Njihova sposobnost da zamjene male motore ili magnetne žarište jednostavnijim, lakšim i tišjim rješenjima pokreće inovacije u robotici.

Aktivni tekstili i nosivi: Mali oblik i tiho funkcioniranje nitinolove žice omogućuju aktivne tekstile i nosive uređaje koji reagiraju na uvode okoliša ili korisnika.

Kvalitet i izvrsnost proizvodnje

Nitinolni žice za aktuaciju proizvedene su prema strogim standardima, prvenstveno ASTM F2063 (Standardna specifikacija za kovane legure s nikl-titanijumskim oblikom). Promenom žice obično se kreće od 0,025 mm do 1,016 mm, s ultra-finih žica dostupnih za primjene na mikro-mreži.

Proces proizvodnje uključuje specijalizirano "obrazovanje" – "Sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" koji je sastavljen od: U slučaju da je to potrebno, sustav će se koristiti za upravljanje sustavom za upravljanje brzinom. Za razliku od ravne žarke od nitinola, žarka za pokretanje se obrađuje posebno kako bi se osigurao ponovljiv udar i stabilan oporavak tijekom milijuna ciklusa.

Zaključak

Nitinol žica za pokretanje predstavlja temeljnu promjenu u pokretanje tehnologije – prelazimo od složenih, višekomponentnih mehaničkih sustava do jednog inteligentnog materijala koji pretvara električnu energiju u precizno linearno kretanje. Njegova jedinstvena kombinacija velike snage, minijaturnog otiska, tihog rada i izuzetnog trajanja u umorstvu čini ga idealnim rješenjem za inženjere koji žele inovirati u ograničenim prostorima. Bilo da je potreba stabilizacija kamere pametnog telefona, postavljanje satelitne antene ili napajanje proteze, nitinola žica donosi performanse koje konvencionalni aktuatori jednostavno ne mogu usporediti. S svojom dokazanom pouzdanosti, biokompatibilnosti i fleksibilnosti dizajna, nitinola žica je pametan izbor za sljedeću generaciju kompaktnih, visoko-performante pokretnih sustava.