Superelastische flexibiliteit zonder blijvende vervorming
Superelasticiteit is de tweede kenmerkende eigenschap van geheugenmetaaldraad en is even indrukwekkend en praktisch waardevol als het vormgeheugeneffect. Terwijl vormgeheugen beschrijft wat er gebeurt bij temperatuurveranderingen, beschrijft superelasticiteit wat er gebeurt onder mechanische belasting bij een constante temperatuur. Wanneer geheugenmetaaldraad wordt gebogen, uitgerekt of samengeperst tot ver buiten wat elke gewone metaaldraad zou kunnen verdragen, blijft hij niet vervormd. Zodra de belasting wordt opgeheven, veert hij volledig terug naar zijn oorspronkelijke vorm. Dit gedrag treedt op omdat de aangelegde kracht tijdelijk de kristalstructuur van de draad omzet van austeniet naar martensiet; zodra de kracht wordt weggenomen, keert de structuur terug en herstelt de draad zich. De praktische implicaties van superelasticiteit zijn enorm in talloze industrieën. In de orthodontie passen boogdraden van geheugenmetaaldraad een zachte, continue kracht op de tanden uit gedurende een lange periode, zonder dat regelmatige aanpassingen nodig zijn. Een conventionele roestvrijstalen draad zou of te stijf zijn om comfortabel op zijn plaats te buigen, of te zacht om een consistente druk te behouden. Geheugenmetaaldraad kan gemakkelijk door de brackets worden geleid, zelfs wanneer de tanden sterk misgeplaatst zijn, en oefent vervolgens een gestage corrigerende kracht uit terwijl hij probeert terug te keren naar zijn recht geprogrammeerde vorm. Patiënten ervaren minder ongemak en minder bezoeken aan de praktijk, terwijl orthodontisten betere klinische resultaten bereiken. In de brillenindustrie kunnen brilframes van superelastische geheugenmetaaldraad worden gedraaid, op worden gezeten en drastisch worden gebogen zonder te breken of hun vorm te verliezen. Deze duurzaamheid is een belangrijk verkoopargument voor klanten die brillen willen die de dagelijkse belastingen kunnen doorstaan. De frames keren telkens terug naar hun oorspronkelijke geometrie, waardoor de frustratie over gebogen frames die nooit meer helemaal goed lijken, wordt voorkomen. Voor ingenieurs die flexibele elektronica, katheters, gidsdraden en minimaal invasieve chirurgische instrumenten ontwerpen, betekent superelasticiteit dat het apparaat nauwe bochten en complexe paden binnen het lichaam of binnen een machine kan volgen zonder te knikken of blijvend te vervormen. Een geknikte gidsdraad tijdens een chirurgische ingreep is een ernstig probleem. Geheugenmetaaldraad elimineert dat risico volledig. De vermoeiingsbestendigheid die gepaard gaat met superelasticiteit is even belangrijk. Conventionele metalen hopen microscopische schade op bij elke buigcyclus, wat uiteindelijk leidt tot breuk. Geheugenmetaaldraad verdeelt de spanning via zijn fasentransformatiemechanisme in plaats van via plastische vervorming, wat betekent dat hij miljoenen buigcycli kan doorstaan zonder te barsten. Voor elke toepassing waarbij sprake is van herhaalde beweging, trilling of cyclische belasting, verlengt deze vermoeiingsbestendigheid de levensduur van het product aanzienlijk en vermindert het risico op onverwachte storingen.
EN
