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超弹性应用

镍钛合金超弹性的疲劳特性很好,可恢复的应变值也很大。
由于奥氏体刚度大于马氏体刚度,镍钛合金弹性模量随温度升高而增大,使其在较高温度下仍能保持高弹性模量,所有这些都使镍钛合金具有广阔的应用前景。

形状记忆合金的超弹性:

金属在受外力(应力)影响变形后,可在外力消除的同时恢复原状的变形量是各不相同的。变形后依靠自身的力量恢复原状的性质叫做“弹性”,其变形范围叫做“弹性范围”,弹性范围的最大值叫做“弹性极限”。


如果受到超过弹性极限的外力影响变形,金属本身就会无法恢复原状,发生永久变形。如果将在低温下发生变形的NT合金加热到一定以上的高温,就会恢复原状。我们将这种合金叫做形状记忆合金。



此外,镍钛合金可在室温下发挥其超弹性特性。即使受到会使不锈钢和铝等普通金属发生永久变形的大的外力,超弹性合金也可恢复原状。可通过改变Ni和Ti的混合比例使形状记忆特性和超弹性特性发生改变。


形状记忆合金与超弹性合金的应力
变形曲线

常规金属材料

如果受到超过弹性范围的外力,就无法恢复原状。

 

形状记忆合金

受力后发生变形,但加热后即可恢复原状。

 

超弹性合金

变形后如果外力消除,就会如同橡胶一样恢复原状。

超弹性合金与不锈钢的变形情况差异


使超弹性合金与不锈钢形成大致相同的变形

 

NT超弹性合金在外力消除后可恢复原状,但不锈钢仍保持弯曲状态,未恢复原状。


镍钛合金的的超弹性应用医疗器材、眼镜框架、文胸丝、轮胎骨架等。镍钛合金制作成的弹簧极限弹性应变值高达17%。抗压缩性能远超过普通弹簧。欢迎您与卡塔罗一起探讨,让我们一起开拓这片科学的前沿领域。


选型指南


考虑到镍钛诺的复杂性,当然还有其弹簧形式,我们列出了以下步骤作为您的镍钛诺弹簧的选择指南。请随时与我们联系以讨论您的产品需求,我们经验丰富的工程师将很乐意推荐或设计适合您需求的弹簧


压缩或拓展

双向弹簧,因为它可以在两个方向上施加力。

节距大于导线直径的弹簧可以伸出或压缩。根据它们的应用,定制时可以选择热胀冷缩,或冷胀热缩。

增大弹簧的螺距会增加刚度并减小弹簧的行程。

我们可以定做延长弹簧,请随时与我们联系。


转变温度

为您的应用选择合适的转变温度对于项目成功与否至关重要。

形状记忆:

对于电动弹簧,选择较高的转变温度会产生更快的循环速率,而较低的转变温度会消耗较少的电能。对于使用热源和散热器来致动弹簧的应用,过渡温度应比热源低一点。

超弹性:

对于超弹性弹簧,弹簧的刚度会随着温度远离转变温度而增加。另外,可恢复的变形量最大接近转变温度。


合金

镍钛诺对化学成分极为敏感,因此选择合适的合金非常重要。以下是一些可用合金的一些基本信息:

NiTi:基本的镍钛合金。NiTi表现出最大的变形回复率,可用于我们生产的绝大多数镍钛合金弹簧。

NiTiCu:向镍钛合金中添加铜可减少磁滞并改善疲劳性能。权衡是大大减少了可恢复变形。

NiTiFe:在镍钛合金中添加铁可降低转变温度并提高抗张强度。还观察到磁滞的轻微增加。


芯轴尺寸

心轴是包裹弹簧的工具或固定装置。对于标准螺旋弹簧,心轴尺寸是恒定的,并且是弹簧的内径。增大心轴尺寸会降低刚度并增加弹簧的运动范围。

我们还可以生产其他多种形式的弹簧,以满足您的设计需求。这些弹簧都需要定制,因此,如果您要使用它们,请联系我们。


线径

弹簧由镍钛合金线制成。线径的增加会增加弹簧的刚度,同时会减小运动范围。减小线径可减少形状记忆弹簧的循环时间。


节距尺寸

间距定义为两个连续绕线的中心之间的距离。显然,螺旋弹簧的最小螺距是所用金属丝的直径。

增加螺距可增加弹簧的刚度,同时减少行程。当电线以45度角缠绕时,压缩行程得以优化。


末端处理

我们提供的一些可能的末端处理是:

切割后:这是成本最低的弹簧,因为只需从库存中切割弹簧即可。这会导致电线末端与系统接触的压力点。是否重要在很大程度上取决于您的应用程序。

扁平:将最后一或两根导线的包裹线以一定的间距包裹起来,使弹簧具有平坦的表面,以安装到您的产品上。注意:对于封闭式缠绕弹簧,切口和扁平端相同。

接地:将弹簧压平后,将最后一圈金属丝完全平整接地。

挂钩:最后一半的包装物弯曲90度成一个挂钩,可以轻松地连接到系统上。

环圈:最后一或两个包套弯曲90度,以便可以用螺栓或螺钉固定弹簧。

定制:您的弹簧是否需要末端处理?只需发送报价请求即可开始对话。


特殊形状

您是否需要可变螺距弹簧或圆锥形弹簧或制造起来似乎有些疯狂的东西?请联系我们!





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