Ciamar a bhios fuarain Nitinol le teannachadh àrd ag obair?
2025-02-08 23:19:44
Teannachadh àrd Tha fuarain Nitinol nan iongnadh de shaidheans stuthan an latha an-diugh, a’ cothlamadh feartan sònraichte alloy cuimhne cumadh Nitinol le sùbailteachd dealbhadh earraich. Tha na co-phàirtean iongantach sin air grunn ghnìomhachasan atharrachadh, bho innealan meidigeach gu tagraidhean aerospace. Anns an rannsachadh fharsaing seo, rannsaichidh sinn a-steach do obrachadh toinnte àrd teannachadh Nitinol fuarain, a’ sgrùdadh am feartan sònraichte, pròiseasan saothrachaidh, agus tagraidhean farsaing. Le bhith a’ tuigsinn an saidheans air cùl nan fuarain iongantach sin, is urrainn dhuinn luach a chuir air a’ chomas mhòr aca ann a bhith a’ fuasgladh dhùbhlain innleadaireachd iom-fhillte agus a’ putadh crìochan na tha comasach ann an dealbhadh stuthan.
An Saidheans air a chùlaibh Nitinol Springs
Buaidh cuimhne cumadh ann an Nitinol
Tha buaidh cuimhne cumadh na chlach-oisinn de fheartan sònraichte Nitinol. Tha an t-iongantas seo a 'leigeil le Nitinol "cuimhneachadh" agus tilleadh chun a chumadh tùsail an dèidh deformachadh nuair a thèid a theasachadh os cionn teòthachd gluasaid sònraichte. Ann an fuarain Nitinol le teannachadh àrd, thathas a ’cleachdadh a’ bhuaidh seo gus fuarain a chruthachadh a dh ’fhaodadh a dhol tro deformachadh mòr agus a tha fhathast a’ faighinn air ais an cruth tùsail aca. Tha buaidh cuimhne cumadh a’ tachairt mar thoradh air cruth-atharrachadh ìre stàite cruaidh eadar dà structar criostail: austenite agus martensite. Aig teòthachd nas ìsle, tha Nitinol ann anns an ìre martensite aige, a tha an ìre mhath bog agus furasta deformable. Nuair a thèid a theasachadh os cionn an teòthachd gluasaid aige, bidh e ag atharrachadh gu ìre austenite, a ’tilleadh chun chumadh ro-shuidhichte aige le neart mòr. Tha an giùlan sònraichte seo a’ leigeil le fuarain Nitinol le teannachadh àrd feachdan susbainteach a chuir an gnìomh aig àm faighinn seachad air cumadh, gan dèanamh air leth freagarrach airson tagraidhean a dh’ fheumas stòradh agus leigeil ma sgaoil lùth àrd. Faodar an teòthachd gluasaid a ghleusadh tro smachd mionaideach air co-dhèanamh alloy Nitinol, a’ toirt cothrom do innleadairean fuarain a dhealbhadh a bhios ag obair aig teodhachd sònraichte a tha iomchaidh don iarrtas a tha iad an dùil.
Superelasticity ann an Nitinol Springs
Tha superelasticity na sheilbh deatamach eile de Nitinol a tha a’ cur ri coileanadh fuarain teannachadh àrd. Tha am feart seo a’ leigeil le Nitinol a dhol tro deformations mòra elastagach gun mhilleadh maireannach, fada nas àirde na crìochan elastagach stuthan àbhaisteach earraich. Anns an staid superelastic aige, faodar Nitinol a theannachadh suas ri 10 tursan nas motha na steels earraich àbhaisteach mus toir iad toradh. Tha an elasticity iongantach seo a’ tighinn bho chruth-atharrachadh ìre air adhbhrachadh le cuideam eadar austenite agus martensite, a tha a ’tachairt aig teòthachd os cionn teòthachd gluasaid an alloy. Nuair a tha fuaran superelastic Nitinol fo chuideam, bidh e ag atharrachadh bho austenite gu martensite. Nuair a thèid an cuideam a thoirt air falbh, bidh e a 'tilleadh gu austenite sa bhad, a' faighinn air ais a chumadh tùsail. Faodar am pròiseas seo ath-aithris grunn thursan gun sgìths, agus mar thoradh air sin bidh fuarain le seasmhachd sònraichte agus coileanadh cunbhalach thar iomadh cuairt.
Giùlan Strus-Strain de Nitinol Springs
Giùlan cuideam-cuideam àrd teannachadh Nitinol fuarain gu math eadar-dhealaichte bho stuthan àbhaisteach earraich. Fhad ‘s a tha fuarain traidiseanta a’ nochdadh dàimh sreathach eadar cuideam agus cuideam, tha fuarain Nitinol a ’nochdadh giùlan neo-loidhneach, hysteretic mar thoradh air na feartan cruth-atharrachaidh ìre aca. Tha an lùb cuideam-cuideam sònraichte seo air a dhèanamh suas de ghrunn roinnean sònraichte. An toiseach, bidh an earrach ga ghiùlan fhèin gu elastic mar stuth àbhaisteach. Mar a bhios cuideam a’ dol am meud, bidh e a’ ruighinn àrdchlàr far a bheil cruth-atharrachadh ìre a’ tachairt, a’ ceadachadh gathan mòra le glè bheag de dh’ àrdachadh ann an cuideam. Nuair a thèid a luchdachadh, bidh an t-earrach a’ leantainn slighe eadar-dhealaichte, a’ cruthachadh lùb hysteresis a tha a’ riochdachadh sgaoileadh lùtha. Tha an giùlan neo-shreathach seo a’ toirt grunn bhuannachdan dha fuarain Nitinol le teannachadh àrd. Is urrainn dhaibh barrachd lùth a stòradh agus a leigeil ma sgaoil na fuarain àbhaisteach den aon mheud, tha iad a’ nochdadh feartan taise crathaidh sàr-mhath, agus a’ cumail suas feachd cha mhòr seasmhach thairis air raon farsaing de shlaodhan. Tha na feartan sin gan dèanamh air leth luachmhor ann an tagraidhean a dh’ fheumas smachd feachd mionaideach no sùghadh lùth.
Beachdachaidhean cinneasachaidh agus dealbhaidh
Co-dhèanamh Alloy agus Làimhseachadh Teas
Tha buaidh mhòr air coileanadh fuarain Nitinol le teannachadh àrd le co-dhèanamh mionaideach an alloy agus an làimhseachadh teas às deidh sin. Mar as trice tha nitinol a 'toirt a-steach mu 55% nicil agus 45% titanium a rèir cuideam, ach faodaidh atharrachaidhean beaga anns a' cho-mheas seo buaidh mhòr a thoirt air na feartan aige. Le bhith a’ cur beagan de dh’ eileamaidean eile a-steach, leithid copar no niobium, faodaidh sin gleusadh a dhèanamh air teòthachd cruth-atharrachaidh an alloy agus feartan meacanaigeach. Leigidh seo le luchd-saothrachaidh giùlan nan fuarain a dhealbhadh a rèir riatanasan tagraidh sònraichte, leithid teòthachd gnìomhachaidh no toradh feachd. Tha àite deatamach aig làimhseachadh teas ann a bhith a’ suidheachadh cuimhne cumadh agus feartan superelastic fuarain Nitinol. Mar as trice bidh am pròiseas a’ toirt a-steach teasachadh an stuth gu teòthachd àrd (timcheall air 500 ° C) airson ùine sònraichte, agus an uairsin fuarachadh luath. Bidh an làimhseachadh seo a’ stèidheachadh structar criostail austenite a bhios an stuth “a’ cuimhneachadh ”agus a’ tilleadh thuige nuair a thèid an teasachadh.
Geoimeatraidh an earraich agus dealbhadh optimization
dealbhadh àrd teannachadh Nitinol fuarain feumach air tuigse dhomhainn air gach cuid meacanaig earraich traidiseanta agus feartan sònraichte Nitinol. Feumar geoimeatraidh an earraich, a’ toirt a-steach trast-thomhas na h-uèir, trast-thomhas coil, agus an àireamh de chorailean gnìomhach, a mheudachadh gu faiceallach gus na feartan sèididh feachd a tha thu ag iarraidh a choileanadh. Eu-coltach ri fuarain àbhaisteach, far a bheil teòiridh sreathach elastic gu leòr airson dealbhadh, feumaidh fuarain Nitinol modaladh nas iom-fhillte air sgàth an giùlan neo-shreathach. Bidh mion-sgrùdadh eileamaidean crìochnaichte (FEA) agus dòighean atharrais adhartach eile gu tric air an cleachdadh gus coileanadh an earraich a ro-innse gu ceart. Feumaidh luchd-dealbhaidh cuideachd beachdachadh air na crìochan cuideam aig Nitinol. Fhad ‘s a dh’ fhaodadh e a dhol tro shreathan nas motha na stuthan àbhaisteach earraich, faodaidh a dhol thairis air crìochan sònraichte leantainn gu deformachadh maireannach no fàilligeadh sgìths. Tha feum air cothromachadh faiceallach de thrast-thomhas uèir agus geoimeatraidh coil gus coileanadh a mheudachadh fhad ‘s a nì thu cinnteach à earbsachd fad-ùine.
Pròiseasan saothrachaidh agus dùbhlain
Tha saothrachadh fuarain Nitinol le teannachadh àrd a’ toirt dùbhlain gun samhail air sgàth feartan an stuth agus an mionaideachd a tha a dhìth. Mar as trice bidh am pròiseas a 'tòiseachadh le uèir no stiallan Nitinol, a tha air a thionndadh a-steach don chumadh earrach a tha a dhìth le bhith a' cleachdadh uidheamachd sònraichte. Is e aon de na prìomh dhùbhlain smachd mionaideach a chumail air teòthachd an stuth aig àm cruthachadh agus làimhseachadh teas. Faodaidh eadhon caochlaidhean beaga buaidh mhòr a thoirt air feartan an earraich. Bidh siostaman smachd teothachd adhartach agus fùirneisean sònraichte gu tric air an cleachdadh gus dèanamh cinnteach à cunbhalachd. Tha crìochnachadh uachdar na bheachd riatanach eile. Tha nitinol buailteach do oxidation uachdar, a bheir buaidh air a bhith-fhreagarrachd agus an aghaidh creimeadh. Faodar diofar leigheasan uachdar, leithid electropolishing no passivation, a chuir an sàs gus na feartan sin àrdachadh agus dèanamh cinnteach à coileanadh fad-ùine.
Iarrtasan agus san àm ri teachd
Innealan meidigeach agus implantan
Àrd teannachadh Tha fuarain Nitinol air feum farsaing a lorg anns an raon meidigeach, gu sònraichte ann an innealan agus implantan nach eil cho iongantach. Tha an cothlamadh aca de biocompatibility, superelasticity, agus cuimhne cumadh gan dèanamh air leth freagarrach airson tagraidhean far a bheil cleachdadh feachd fo smachd agus cuingealachaidhean àite deatamach. Ann an leigheas cardiovascular, bidh fuarain Nitinol air an cleachdadh ann an stents, a dh'fhaodar a dhlùthadh gu trast-thomhas beag airson a chuir a-steach do shoithichean fala agus an uairsin leudachadh chun chumadh ro-shuidhichte aca aon uair ‘s gu bheil iad nan àite. Tha na togalaichean superelastic a’ leigeil leis na stents sin cumail ri ballachan shoithichean agus foighidinn a chumail fo chumhachan fiosaigeach fiùghantach. Bidh boghaichean orthodontic air an dèanamh le Nitinol a’ toirt seachad feachdan cunbhalach, socair airson gluasad fhiaclan thar amannan fada. Tha a’ bhuaidh cuimhne cumadh a tha an urra ri teòthachd a’ leigeil leis na uèirichean sin a dhol an gnìomh aig teòthachd bodhaig, a’ toirt seachad smachd mionaideach air co-thaobhadh fiacail.
Gnìomhachasan Aerospace agus Automotive
Tha na roinnean aerospace agus càraichean air gabhail ris àrd teannachadh Nitinol fuarain airson am measgachadh sònraichte de dhlùths lùth àrd agus earbsachd. Ann am plèanaichean, thathas a’ cleachdadh na fuarain sin ann an siostaman taise crathaidh, a’ cuideachadh le bhith a’ lughdachadh sgìths agus a’ leasachadh comhfhurtachd luchd-siubhail. Bidh fuarain Nitinol a’ lorg thagraidhean ann an siostaman sàbhailteachd chàraichean, leithid structaran gabhail buaidh agus innealan dìon luchd-coiseachd a ghabhas cleachdadh. Tha an comas aca a dhol tro atharrachaidhean mòra agus faighinn air ais gu sgiobalta gan dèanamh air leth freagarrach airson na tagraidhean sin a tha riatanach airson sàbhailteachd. Anns an dà ghnìomhachas, thathas a’ cleachdadh buaidh cuimhne cumadh teothachd-gnìomh fuarain Nitinol airson actuators teirmeach agus structaran fèin-chleachdadh. Faodar iad sin a chleachdadh airson gnìomhan leithid a bhith ag atharrachadh uachdar aerodynamic no a’ cleachdadh panalan grèine ann an tagraidhean fànais.
Iarrtasan a tha a’ tighinn am bàrr agus Stiùireadh Rannsachaidh
Tha comas teannachadh àrd fuarain Nitinol a’ sìor leudachadh fhad ‘s a bhios luchd-rannsachaidh a’ sgrùdadh thagraidhean ùra agus ag ùrachadh an fheadhainn a th ’ann. Ann an raon robotics, thathas a’ sgrùdadh na fuarain sin airson an cleachdadh ann an actuators bog, a’ toirt seachad gluasad socair ach cumhachdach airson gnìomhan làimhseachaidh fìnealta. Tha buain lùtha na raon gealltanach eile. Tha luchd-rannsachaidh a’ leasachadh shiostaman a bhios a’ cleachdadh fuarain Nitinol gus teas sgudail aig ìre ìosal no crithean meacanaigeach a thionndadh gu lùth dealain feumail, a dh’ fhaodadh slighean ùra fhosgladh airson gineadh cumhachd seasmhach. Tha adhartasan ann an saidheans stuthan cuideachd a 'putadh crìochan na tha comasach le fuarain Nitinol. Tha obair a’ dol air adhart gus co-dhèanamh alloy ùr a leasachadh le feartan leasaichte, leithid raointean teòthachd nas fharsainge airson buaidhean cuimhne cumadh no strì an aghaidh sgìths airson tagraidhean àrd-chuairt.
Co-dhùnadh
Àrd teannachadh Nitinol fuarain a’ riochdachadh co-fhilleadh iongantach de shaidheans stuthan agus dealbhadh innleadaireachd. Tha na feartan sònraichte aca de chuimhne cumadh agus superelasticity a’ comasachadh fuasglaidhean air duilgheadasan iom-fhillte thar diofar ghnìomhachasan. Mar a bhios rannsachadh a’ dol air adhart agus tagraidhean ùra a’ nochdadh, tha na co-phàirtean ùr-ghnàthach sin deiseil airson a bhith a’ sìor fhàs cudromach ann a bhith a’ cumadh àm ri teachd teicneòlais is innleadaireachd. Ma tha thu airson tuilleadh fiosrachaidh fhaighinn mun toradh seo, faodaidh tu fios a chuir thugainn aig baojihanz-niti@hanztech.cn.
iomraidhean
1. Duerig, TW, & Pelton, AR (2019). Alloys Cuimhne Cruth Nitinol: Feartan agus Iarrtasan. Stuthan an-diugh: Gnìomhan, 7, 1-10.
2. Mohd Jani, J., Leary, M., Subic, A., & Gibson, MA (2014). Lèirmheas air rannsachadh cumadh cuimhne alloy, tagraidhean agus cothroman. Stuthan & Dealbhadh, 56, 1078-1113.
3. Sun, L., Huang, WM, Ding, Z., Zhao, Y., Wang, CC, Purnawali, H., & Tang, C. (2012). Stuthan cuimhne cumadh brosnachail-freagairt: Lèirmheas. Stuthan & Dealbhadh, 33, 577-640.
4. Lagoudas, DC (Ed.). (2008). Alloys Cuimhne Cumadh: Iarrtasan Modail agus Innleadaireachd. Saidheans agus meadhanan gnìomhachais Springer.
5. Morgan, NB (2004). Iarrtasan alloy cuimhne cumadh meidigeach - a’ mhargaidh agus na toraidhean aige. Saidheans Stuthan agus Innleadaireachd: A, 378(1-2), 16-23.
6. Stockel, D., Pelton, A., & Duerig, T. (2004). Stents nitinol fèin-leudachadh: beachdachadh air stuthan agus dealbhadh. Raideòlas Eòrpach, 14(2), 292-301.