Kako koristite nitinol foliju s memorijom oblika u praktičnim primjenama?

Nitinol folija sa memorijom oblika

1. Osnovni materijalni sastav od Nitinol folija sa memorijom oblika

Nitinol folije sa memorijom oblika uglavnom se sastoje od nikla i titana. Tačan omjer nikla i titana može varirati ovisno o namjeravanoj primjeni, ali općenito, sadrži oko 50 do 55 posto atoma nikla, dok ostatak čini titan. Ova jedinstvena kombinacija elemenata daje ovoj leguri izvanredna svojstva.

Nitinol je poznat kao Nitinol, što je akronim za Nitinol Naval Ordnance Laboratory. Legure se formiraju kroz niz metalurških procesa koji uključuju i topljenje i legiranje elemenata. Dobiveni materijal ima kristalnu strukturu, koja je odgovorna za njegovu memoriju oblika i superelastična svojstva.

2. Osnovni koncept

Koncept legura sa memorijom oblika temelji se na sposobnosti ovih materijala da zapamte svoj izvorni oblik nakon deformacije, a zatim povrate svoj izvorni oblik zagrijavanjem ili primjenom vanjskih sila. U slučaju nitinol folija, ovo svojstvo je posebno korisno u širokom spektru primjena.

Kada se legura deformiše na relativno niskim temperaturama, lako se savija ili rasteže. Međutim, kada se zagrije iznad određene temperature, odnosno temperature faznog prijelaza, legura će proći fazni prijelaz i vratiti se u prvobitni oblik. Ovaj efekat memorije oblika uzrokovan je reverzibilnom strukturnom promjenom legure iz martenzitne faze u austenitnu fazu.

Pored efekata pamćenja oblika, Nitinol folija sa memorijom oblika takođe pokazuju superelastičnost. To znači da materijal može izdržati veliku količinu deformacija bez trajnih oštećenja i može se vratiti u prvobitni oblik kada se naprezanje ukloni. Superelastičnost je posebno korisna u aplikacijama u kojima legure moraju biti fleksibilne i sposobne izdržati ponovljeno opterećenje i rasterećenje.

3. Proces proizvodnje

Proizvodnja Nitinol folija sa memorijom oblika uključuje nekoliko koraka. Prvo, nikl i titan se tope zajedno u peći kako bi se formirale ingote. Ingot se zatim toplo valja ili hladno valja kako bi se smanjila njegova debljina i napravio lim ili foliju.

Tokom procesa valjanja, na leguri se izvode različite termičke obrade kako bi se optimizirala njena svojstva. Na primjer, žarenje se može koristiti za smanjenje naprezanja i poboljšanje duktilnosti materijala. Gašenje može povećati tvrdoću i čvrstoću legure.

Nakon valjanja i termičke obrade, folija se može dalje obraditi rezanjem, probijanjem ili štancanjem kako bi se stvorili specifični oblici i veličine za različite primjene. Površinski tretmani, kao što su poliranje ili premazivanje, također se mogu koristiti za poboljšanje otpornosti folije na koroziju ili biokompatibilnosti.

4. Medicinske primjene

Nitinol folije se široko koriste u medicinskom polju. Jedna od najčešćih primjena je ortodoncija. Nikl-titanijumske lukove koriste se za primjenu nježne i trajne sile na zube kako bi im se pomoglo da se pomaknu u ispravan položaj. Memorija oblika i superelastičnost legure omogućavaju žici da se prilagodi promjenama oblika zuba, pružajući pacijentima ugodnije iskustvo liječenja.

Osim u ortodonciji, Nitinol folije se koriste i za izradu medicinskih implantata i stentova. Na primjer, kardiovaskularni stentovi napravljeni od nitinola mogu se proširiti unutar krvnih žila, držeći ih otvorenim i sprječavajući blokade. Efekat memorije oblika legure omogućava da se stent komprimuje tokom umetanja, a zatim proširi do svog originalnog oblika kada se postavi na mesto.

Još jedna medicinska aplikacija za Nitinol folija sa memorijom oblika je hirurški instrumenti. Zbog svojih jedinstvenih mehaničkih svojstava kao što su fleksibilnost i superelastičnost, Nitinol se može koristiti u nekim hirurškim instrumentima. Na primjer, neke vrste retraktora ili pinceta mogu biti napravljene od nitinola kako bi se omogućio bolji kontakt i rukovanje tokom operacije.

5. Osnovne karakteristike

Nitinol folija sa memorijom oblika imaju nekoliko jedinstvenih karakteristika koje ih čine pogodnim za širok spektar primjena. Ove karakteristike uključuju:

1. Efekat memorije oblika: Kao što je ranije spomenuto, legura može zapamtiti svoj izvorni oblik i vratiti se u prvobitno stanje kada se zagrije ili podvrgne vanjskim silama. Ova funkcija je korisna u aplikacijama gdje je precizna kontrola oblika potreban.

Svojstva i karakteristike Nitinol folija sa memorijom oblika

Superelastičnost i efekat memorije oblika

Nitinolna folija sa memorijom oblika pokazuje dva izvanredna svojstva koja je izdvajaju od konvencionalnih materijala: superelastičnost i efekat memorije oblika. Superelastičnost omogućava da se folija podvrgne znatnim deformacijama bez trajnih oštećenja, vraćajući se u prvobitni oblik nakon rasterećenja. Ovo svojstvo je posebno korisno u aplikacijama koje zahtijevaju fleksibilnost i elastičnost. Efekat memorije oblika omogućava foliji da se "pamti" i vrati u unapred određeni oblik kada se zagreje iznad svoje temperature transformacije. Ova jedinstvena karakteristika otvara svijet mogućnosti za kreiranje pametnih, prilagodljivih struktura i uređaja.

Ponašanje ovisno o temperaturi

Ponašanje nitinol folije sa memorijom oblika je zamršeno povezan sa temperaturom. Na nižim temperaturama materijal postoji u martenzitnoj fazi, koja se lako deformira. Kako temperatura raste, prelazi u austenitnu fazu, pokrećući efekat memorije oblika. Ovo ponašanje ovisno o temperaturi omogućava preciznu kontrolu nad svojstvima materijala, što ga čini idealnim za primjene u termičkom upravljanju i uređajima osjetljivim na temperaturu. Mogućnost finog podešavanja temperature transformacije kroz prilagođavanje sastava dodatno poboljšava svestranost proizvoda.

Mehanička i fizička svojstva

Nitinol folija sa memorijom oblika ima impresivan niz mehaničkih i fizičkih svojstava. Njegov visoki omjer čvrstoće i težine čini ga odličnim izborom za lagane, ali izdržljive komponente. Otpornost materijala na koroziju nadmašuje onu mnogih konvencionalnih legura, osiguravajući dugovječnost u teškim okruženjima. Osim toga, ptoduct pokazuje dobru biokompatibilnost, što ga čini pogodnim za medicinske implantate i uređaje. Njegova svojstva električne i toplinske provodljivosti također doprinose njegovoj upotrebi u različitim primjenama, od senzora do aktuatora.

Proizvodni procesi Nitinol folije sa memorijom oblika

Sastav i topljenje legure

Proizvodnja nitinol folija sa memorijom oblika počinje pažljivom kontrolom sastava legure. Precizne količine nikla i titanijuma se kombinuju da bi se postigla željena svojstva. Proces topljenja obično uključuje vakuumsko indukcijsko topljenje ili vakuumsko lučno pretapanje kako bi se osigurala visoka čistoća i homogenost legure. Ove napredne tehnike topljenja su ključne za održavanje konzistencije i kvaliteta finalnog proizvoda, jer čak i male varijacije u sastavu mogu značajno uticati na performanse folije.

Casting and Hot Working

Nakon topljenja, legura nitinola se lijeva u ingote ili gredice. Oni se zatim podvrgavaju procesima vruće obrade kao što je kovanje ili vruće valjanje kako bi se razbila lijevana struktura i poboljšala svojstva materijala. Vruća obrada pomaže u poboljšanju strukture zrna i poboljšanju mehaničkih svojstava legure. Parametri temperature i deformacije tokom ove faze pažljivo se kontrolišu kako bi se osigurale optimalne performanse proizvoda.

Hladno valjanje i toplinska obrada

Toplo obrađeni materijal se podvrgava hladnom valjanju kako bi se postigla željena debljina folije. Ovaj proces uključuje višestruke prolaze kroz precizne valjke, postepeno smanjujući debljinu uz povećanje dužine. Hladno valjanje takođe dovodi do očvršćavanja, što utiče na svojstva materijala. Naknadna toplinska obrada je ključna za prenošenje memorije oblika i superelastičnih svojstava foliji. Ova termička obrada, koja se često naziva "postavka oblika", uključuje zagrijavanje folije na određenu temperaturu i držanje u željenom obliku prije hlađenja. Precizna temperatura i trajanje ovog procesa prilagođeni su za postizanje optimalnog ponašanja memorije oblika za predviđenu primjenu.

Primjene od Nitinol folija sa memorijom oblika

Medicinski uređaji i implantati

Nitinolna folija sa memorijom oblika našla je široku upotrebu u medicinskom polju, revolucionirajući dizajn minimalno invazivnih uređaja i implantata. U kardiovaskularnim aplikacijama, nitinol folija se koristi za stvaranje samoproširujućih stentova koji se mogu komprimirati za umetanje, a zatim proširiti do svog unaprijed određenog oblika kada su na mjestu. Ovo svojstvo omogućava manje invazivne procedure i smanjenu traumu pacijenata. Ortodontski lukovi napravljeni od nitinol folije pružaju stalnu, nježnu silu za poravnavanje zuba, poboljšavajući udobnost i skraćujući vrijeme tretmana. U neurohirurgiji, nitinol folija sa memorijom oblika koristi se u kopčama za aneurizme i vodičima, nudeći poboljšanu manevarsku sposobnost i preciznost tokom delikatnih procedura.

Vazdušna i automobilska industrija

Jedinstvena svojstva nitinol folije sa memorijom oblika čine ga neprocjenjivim materijalom u svemirskim i automobilskim aplikacijama. U avionima, nitinol folija se koristi u ševronima varijabilne geometrije za mlazne motore, koji mogu prilagoditi svoj oblik kako bi optimizirali performanse i smanjili buku tokom različitih faza leta. Automobilska industrija koristi nitinol foliju u aktuatorima za sisteme kontrole klime i u adaptivnim sistemima prigušenja za poboljšanu udobnost u vožnji. Visoka otpornost materijala na zamor i sposobnost da izdrži ekstremne temperature čine ga idealnim za ove zahtjevne primjene. Dodatno, nitinol folija sa memorijom oblika istražuje se za upotrebu u preobličavanju struktura aviona i auto-izlečenim komponentama automobila, pomerajući granice onoga što je moguće u dizajnu i performansama vozila.

Potrošačka elektronika i robotika

Nitinolna folija sa memorijom oblika napravila je značajan prodor u potrošačku elektroniku i robotiku, omogućavajući stvaranje kompaktnijih i osjetljivijih uređaja. U pametnim telefonima i tabletima, nitinol folija se koristi u haptičkim povratnim mehanizmima, pružajući taktilne senzacije koje poboljšavaju korisničko iskustvo. Superelastičnost materijala se koristi u fleksibilnim antenama i konektorima, omogućavajući izdržljivije i savitljive elektronske uređaje. u robotici, nitinol folija sa memorijom oblika aktuatori nude laganu alternativu tradicionalnim motorima, omogućavajući razvoj agilnijih i energetski efikasnijih robota. Meka robotika, posebno, ima koristi od sposobnosti materijala da mijenja oblik kao odgovor na električne podražaje, otvarajući nove mogućnosti za adaptivne i biomimetičke dizajne.

zaključak

Nitinol folija sa memorijom oblika se pojavio kao svestran i inovativan materijal sa širokim spektrom primjena u različitim industrijama. Njegova jedinstvena svojstva memorije oblika i superelastičnosti omogućila su razvoj revolucionarnih tehnologija u medicini, svemirskoj industriji, automobilskoj i potrošačkoj elektronici. Kako istraživanja nastavljaju da otkrivaju nove mogućnosti za ovaj izvanredan materijal, možemo očekivati ​​da ćemo u budućnosti vidjeti još uzbudljivije primjene, pomjerajući granice mogućeg u inženjeringu i dizajnu. Ukoliko želite da dobijete više informacija o ovom proizvodu, možete nas kontaktirati na: baojihanz-niti@hanztech.cn.

 

Ostali srodni katalozi proizvoda

Memorijska legura nikl titanijuma pored proizvodnje nikl-titan traka, može proizvoditi i druge slične proizvode, kao što su nikl-titanijum ploča, nikl-titanijum ravna žica, nikl-titanijumska folija, nikl-titanijumska žica, nikl-titanijumska cijev, nikl-titanijumska opruga, nikl-titanijumske spajalice , nikl-titan žičano uže.

Kontaktiraj nas

Baoji Hanz Metal Material Co., Ltd.
Avenija Gaoxin, grad BaoJi, provincija ShaanXi Kina
Tel: 86-917-3258889
Mobilni, Whatsapp, Wechat: +8618091719909
Email: baojihanz-niti@hanztech.cn